ZW32-12型户外高压真空断路器

2021-09-12726人浏览

1、概述

主要用途

ZW32-12 型户外高压真空断路器(以下简称断路器)是额定电压为12kV,50Hz三相交流的户外配电设备。主要用于配电网开断、关合电力系统中的负荷电流、过载电流及短路电流。适用于变电站及工矿企业配电系统中作保护和控制,适用于农村电网及频繁操作的场所,特别适用于城网、农网改造的需要。本安装使用说明书规定了断路器的主要技术参数、产品结构、以及操作、安装使用维护的原理和方法等内容。

引用标准

GB l984-2003 《交流高压断路器》

GB/T 11022-1999 《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》

GB 311.1-1997 《高压输变电设备的绝缘配合:高压试验技术》

GB 3309-1989 《高压开关设备在常温下的机械试验》

DL/T 403-2000 《12-40.5kV 高压真空断路器订货技术条件》

使用的环境条件

海拔高度不超过3000m;

1.3.2 周围空气温度不超过:-45℃~+40℃;

1.3.3 风速不大于 35m/s;

1.3.4 污秽等级:Ⅳ级

1.3.5 安装场所:无易燃、爆炸危险、化学腐蚀的场所。

1.3.6 地震强度不超过 8 度

主要特点

断路器采用三相分离的支柱式结构,单相发生故障时,不会引起三相短路;具有开断性能稳定可靠、无燃烧和爆炸危险、免维护、体积小、重量轻和使用寿命长等特点。

断路器采用全封闭结构,密封性能好,有助于提高防潮、防凝露性能,特点适应于严寒或潮湿地区使用。

1.4.3 绝缘套筒采用户外环氧树脂固体绝缘外包硅橡胶结构,真空灭弧室安装在绝缘筒内,具有高疏水性和高耐污秽能力、耐高低温、耐紫外线、耐老化的特点。

1.4.4 操作机构采用小型化弹簧操作机构,分合闸能耗低;机构传动采用直动传输方式, 分合闸部件少,可靠性高。操作机构置于密封的机构箱中,解决了机构锈蚀的问题,提高了机构的可靠性。

1.4.5 断路器的分、合闸操作可采用手动或电动操作及远方操作。可与控制器配套实现配电自动化,也可以与重合器控制器配合组成重合器。

断路器可以装设二相或三相 CT,供过电流自动脱扣保护和智能控制器进行信息分析。

断路器重量<80kg

整体安装尺寸:高×宽×深   720×922×160

产品型号

2. 技术参数

主要技术参数见表 1

表 1 断路器主要技术参数

序号

项目

单位

数值

1

额定电压

kV

12

2

额定频率

Hz

50

3

额定电流

A

630、1250

4

额定短路开断电流

kA

16、20、25

5

额定峰值耐受电流(峰值)

40、50、63

6

额定短路耐受电流

16、20、25

7

额定短路持续时间

S

4

8

额定短路关合电流(峰值)

kA

40、50、63

9

额定操作顺序


分-0.3s-合-分-180s-合分

10

机械寿命

10000/隔离开关2000

11

额定电流开断次数

5000

12

额定短路开断电流开断次数

30

13

工频耐压 (1min)

湿试/干式

kV

42(断口48)/30

14

雷电冲击耐受电压(峰值)相间、对地/断

75/85

15 二次回路lmin工频耐压(电子器件除外) V 2000

机构特性见表 2

表 2 断路器主要机械特性

序号

参数名词

单位

数据

1

触头开距

mm

9±1

2

触头超行程

2.5±0.5

3

分闸速度

m/s

1.2±0.2

4

合闸速度

0.6±0.2

5

触头合闸弹跳时间

ms

≤2

6

相间中心距离

mm

340±1.5

7

三相分合闸不同期性

ms

≤2

8

各相导电回路电阻

μΩ

≤60(隔离≤120)

9

合闸时间

ms

≤60

10

分闸时间

≤45

11

储能电动机额定功率

W

40

操作机构特性见如下

储能电机采用单向永磁交直流电动机,其技术数据如表3:

表3

型号

53ZY-CJD01B

53ZY-CJD02B

53ZY-CJD03B

53ZY-CJD04B

额定工作电压(V)

-220

-110

-48

-24

额定功率(W)

40

正常工作电压范围

85%-110%

额定工作电流(A)

0.5

1.0

1.8

3.6

储能时间(s)

≤8

手动储能操作通过一单向结构用断路器上的专用储能手柄操作,其操作力小于 100N·m。

合/分闸电磁铁采用螺管式电磁铁,本机构所用合分闸电磁铁参数一样,其技术参数见表4:

表4

额定工作电压(V)

~220

~110

-220

-110

-48

24

额定工作电流(A)

1.8

4

1.76

2.2

5

11.5

额定电功率

400

440

385

250

240

276

20时线圈电阻值Ω

50

9

125

50

9

2.1

正常工作电压范围

分闸65%~120% 额定工作电压、小于30% 额定工作电压时不得分闸。
合闸85%~120%额定工作电压。

过电流脱扣器技术数据见表5:

表5

额定 电流5 A

20℃时线圈直流电阻值2.5Q

正常工作电流范围

90%~110%额定电流时可靠分闸,小于 90%额定电流不得脱扣

机构输出转角度40°。

机构净重:CTB-S 为 8.6kg,CTB-D 为 12kg。

机构所配 ZW32-12 型户外高压真空断路器的动作时间如下:

机构所配 ZW32-12 型户外高压真空断路器的动作时间如下:

(1)合闸时间(电操作)*高操作电压不小于 30ms,低操作电压不大于 60ms。

(2)分闸时间(电操作)*高操作电压不小于 20ms,低操作电压不大于 40ms。

(3)一次重合闸无电流间隔时间不大于30ms。

与机构所配辅助开关触点在通过持续电流AC220V 时为 10A,DC200V 时为 5A。

行程开关选用 CSK-22 型磁吹开关,共有 2 对常开,2 对常闭触点,触点能通过的持续电流 AC220V 时为 10A,DC220V 时为 3A。

3、结构与动作原理

图一 CTB-D 机构

图二 CTB-S 机构

1、电机 2、小齿轮 3、齿轮轴 4、大齿轮 5、驱动爪 6、储能轴 7、驱动块 8、输出拐臂 9、储能拐臂 10、储能保持挚子 11、合闸半轴 12、分闸挚子 13、扣件 14、分闸半轴 15、合闸弹簧 16、挂簧轴 17、凸轮

CTB-D 型弹簧操动机构(图一)

1、电机 2、支撑杆 3、小齿轮 4、齿轴 5、行程开关 6、输出拐臂 7、分闸挚子 8、分闸半轴 9、分闸线圈 10、过流线圈 11、挂簧轴 12、按装方块 13、合闸弹簧 14、合闸半轴 15、储能保持挚子 16、驱动爪 17、驱动块 18、储能轴 19、凸轮 20、大齿轮 21 合闸线圈 22、左右侧板

CTB-S 型弹簧操动机构(图二)

1、支撑杆 2、小齿轮 3、齿轮 4、输出拐臂 5、分闸挚子 6、分闸半轴 7、过流线圈 8、挂簧轴 9、按装方块 10、合闸弹簧 11、合闸半轴 12、储能保持挚子 13、驱动爪 14、驱动块 15、储能轴 16、凸轮 17、大齿轮 18、合闸线圈 19、左右侧板

图三 机构储能系统

机构的储能原理

机构的储能原理见图三(机构的储能原理图)。图中驱动块 7、凸轮 17、储能拐臂 9 都通过平键与储能轴 6 联接,大齿轮 4 上安装驱动爪 5 通过复合轴套套装在储能轴 6 上,齿轮轴 3 上装有一单向棘轮.当电机通电转动时带动小齿轮 2 顺时针转动,小齿轮 2 带动啮合的大齿轮 4 及驱动爪 5 逆时针转动,驱动爪 5 的运动带动驱动块 7、凸轮 17、储能轴 6、储能拐臂 9、逆时针转动,储能拐臂 9 逆时针转动带动合闸弹簧 15 储能,当储能到一定位置时,切换销将驱动爪 5 打开,同时行程开关切换,电机停止转动,弹簧过中力及惯性使驱动块上的渡轮作用在储能保持掣于 10 上,储能保持掣子 10 的另一端作用在合闸半轴 11 上,使系统受力平稳,机构处于储能状态。储能状态见图四(c、d)。

CTB—S 的储能原理与 CTB—D 的手动储能原理一样。拉动储能手柄,通过齿轮轴 3 上的安装的单向棘轮带动齿轮轴及小齿轮顾时针转动,其余与电机储能一样。

合闸

见图三(机构的储能原理图)。机构储能到位后,用手拉动合闸手柄或给合闸电磁铁通电推动合闸半轴逆时针转动,储能保持掣子失去平衡而逆时针转动,储能状态解除,合闸弹簧释放能量,带动凸轮逆时针转动,凸轮作用在输出拐臂的滚轮上,使输出拐臂顺时针转动,凸轮作用完毕,输出拐臂大约转动 43 度,不再继续顺时针转动,而是在分闸弹簧力的作用下逆时针转动 3 度后被分闸半轴、扣件和分闸掣子组成的分闸系统保持平衡,机构处在合闸状态。见图四(c、d)。

(a)分闸未储能(b)分闸已储能

(c)合闸未储能(d)合闸已储能

图四 位置及原理图

分闸及过电流脱扣

见图四(c、d),断路器与机构处于合闸状态。拉动手动分闸手柄或给分闸电磁铁通电,推动分闸半轴顺时针转动,扣件失去平衡,合闸状态解除,输出拐臂在分闸弹簧力的作用逆时针转动,机构分闸。

过电流脱扣的电气原理。当电流互感器变比电流到一定数值时,过流脱扣回路接通, 过流电磁铁得电动作,推动分闸半轴顺时针转动,使得机构分闸。

重合闸

当机构处于合闸未储能状态时(见图四(c)),机构可继续储能,使之变成合闸已储能状态(见图四(d))。此时可实现“分—0.3S 一合分”的重合闸操作。

3.2.4 手动\电动装置典型电路原理及内部接线图见附图。

4. 带隔离开关的断路器概述

对于需要加装隔离开关的用户,ZW32—12G 系列开关,外形尺寸及结构图见图 2。隔离开关用螺栓固定 ZW32—12 断路器的机构箱上,坚固、稳定、拆卸方便、可靠,可灵活加装。

隔离开关主要技术参数见表6

序号

项目

单位

参数

1

额定电压

kV

12

2

额定电流

A

630

3

4s额定短时耐受电流(有效值)

kV

16、20

4

额定峰值耐受电流

40、50

5

1mini颇耐受电压

对地、相间

42

断口

48

6

回路屯阻(断路器接线板至隔离开关进线板间)

μΩ

≤150

7

三相刀闸合闸时中心偏摆量

mm

≤2

8

三相刀闸分、合闸同期性偏差

≤2

9

导电部分对地绝缘距离

≥160

10

断口开距

≥200

11

质量

kg

≥20


隔离开关结构特点

隔离开关由隔离架 12、绝缘子 7、绝缘拉杆 11、刀片 l0、隔离主轴 2、进线板 9、操作手柄 l、电流互感器 8 等组成。隔离支架固定在机构箱上,利用断路器的接线端作为闸刀的支点,构成隔离断口的一端,断口的另一端通过操作绝缘子和驱动轴打开、关合刀闸。三相联动,在隔离开关分闸状态下有明显的可见断口,并具备与断路器本体之问的可靠防误机构联锁,维护方便,安全。

隔离开关操作顺序

合闸操作(送电操作)a)拉动隔离开关操作手柄,闭合隔离刀,闭合到位;b)拉动断路器储能手柄(储能);c)拉下断路器合闸拉环,断路器合闸。

分闸操作(断电、检修操作)a)拉下断路器分闸拉环,断路器分闸;b)拉动隔离开关操作手柄,打开隔离刀,打开到位。

注意事项 a)严禁在断路器合闸时,分合隔离开关;b)隔离开关必须分合到位,否则断路器不得进行分合闸操作。

5.运输、验收、保管

产品在运输过程中不得翻转、倒置,并要采取防震措施。起吊断路器时,必须勾住箱体上的四个耳环吊起。不得直接搬运环氧绝缘套筒。

开箱后应检查断路器户外环氧绝缘套筒有无破裂,箱体是否变形,分合批示是否齐全, 产品铭牌、合格证是否与订货单相符,装箱清单是否与实物相符。

断路器投入运行前,应仔细核对各操作元件的额定电压、额定电流与实际情况是否相符。

断路器的触头参数和机械特性参数在出厂检验时就已经调整好,用户不必开箱检查。按要求进行耐压试验后,即可安装。有条件可以按照表 2 的要求进行机械特性检查。

断路器可以单杆架设,也可以双杆架设。断路器应平衡、牢固地安装在专用钢架上使用(如图 7 所示)。

6.检修、维护

本断路器因其特殊的设计结构确保用户在使用中长期免维护,只需每隔三年左右进行一次工频耐压试验。

用户不得随意更换使用与原型号规格不一致的电器元件。

操作人员应初步了解机构的性能及安装调整、维护知识,对运行中问题应予以记录,必要时可通知制造厂家。

7.随机文件

产品合格证一份。

出厂检验报告一份。

安装使用说明书一份。

8. 订货须知

订货时要说明产品的型号、名称、数量、额定电流、额定开断电流、所配电流互感器电流比、操作方式及操作电压等。

1、操动机构 2、分合闸操动手柄 3、储能手柄 4、分合闸指示 5、真空灭弧室封装 6、电流互感器

图五 断路器外形及安装尺寸


1、操作手柄2、隔离主轴3、断路器手动分合手柄4、断路器储能手柄

5、分合指示6、接线插头7、绝缘子8、电流互感器9、接线板(进线端)

10、隔离刀片11、绝缘拉杆12、隔离架13、接线板(出线端) 14、断路器图六 断路器(带隔离)外形及安装尺寸

图七 断路器安装方式

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