寺河工区：邢敏 教学课时：4大课时 教学目的： 熟悉厦门ABB生产的ZX2型气体绝缘开关柜的结构、主要元器件配 置，掌握厦门ABB开关柜的倒闸操作程序、防误操作闭锁功能、压力 报警接线等运行操作知识。了解厦门ABB开关柜的维护周期及维护内 容等。 教学重点： （1）ZX2系列气体绝缘开关柜的一次结构及主要元器件的组成。 （2）ZX2型气体绝缘开关柜的倒闸操作、防误操作闭锁功能、压力报 警等运行操作知识。 教学难点： （1）ZX2系列气体绝缘开关柜的一次结构。 （2）ZX2型气体绝缘开关柜的防误操作闭锁功能。 教学手段： 先讲述ZX2型开关柜的基础内容、参数等，其次讲解开关柜的一 次结构及主要元器件，最后讲述开关柜的倒闸操作、运行维护及异常 情况处理等。 教学目录： 1、概述 2、柜体结构及主要元器件 3、运行操作 4、维护项 目及周期 5、异常现象及处理 参考资料： ABB开关柜说明书 ZX2维护指导书 ZX2装配流程 1、概述 1.1 特点 1.2 正常运行条件 1.3主要参数 体积小 - 柜宽为 （WxLxH）600/800mm x1760mm x 2300mm， 仅为 空气绝缘 开关柜的1/4 至1/5，减少了土建面积，降低了工 程综合成本。 可靠性极高 - 高压部分全封闭，完全避免外部环境及小动 物等对开关柜可能的影响;同时防止运行人员误 入带电间 隔。 维护 量极少 - 高压部分为免维护 ，断路器机构装在气室外 ，维护 方便。 安装简便 - 现场 安装不需进行气体操作，SF6气体泄漏率 极低，仅为 0.25%/年;内部压力为1.2Bar至1.3Bar,为环 保型产 品。 智能化控制 - 采用智能型控制保护单 元，集保护/控制/计 量/监测 /通讯功能与一体，可以完全实现 无人值守，远期运营 费用极低。 先进的传感器技术 - 电流/电压传 感器可以适用当前及未 来负荷变化的要求而无需更换；完全消除了CT开路及PT造成的铁 磁谐振对人员及系统的危害。 1、环境温度 最高环境温度：+40 最高日平均温度：35 最低环境温度：-15 2、海拔高度 最高海拔高度 1000m 3、大气环境 环境大气不能受污染、烟尘、腐蚀性和可燃性气体、盐雾 等的严 重污染 4、地震强度： 不大于8度 最高运行电压：40.5kV（ ZX2系列气体绝缘开关设备还有12kV 、24kV、36kV电压等级的开关柜） 绝缘气体设计压力(绝对值) ：0.136Mpa 绝缘气体额定工作压力绝对值(20 ) ：0.130Mpa 绝缘气体最低工作压力绝对值(20 ): 0.120Mpa 额定频率：50hz（60Hz） 主母线额定电流：1250A、2500A 分支母线额定电流：630A、1250A、2000A、2500A 短时耐受冲击电流：25kA、31.5kA 柜体尺寸：2300*1760*600、 2300*1760*800、 2、柜体结结构及主要元器件 2.1 双母线柜体结构 2.2 单母线柜体结构 2.3 断路器 2.4 三工位隔离开关 2.5 压力释放通道 2.6 插接式母线 2.7 插接式电缆 2.8 PT及CT 2.9 避雷器 2.10 气体充放口、气体密度传感器 2.11 其它 1250A双母线柜 1REF542Plus人机界面 2三工位开关操动机构 3压力传感器 4断路器操动机构 5电缆插座 6插接式电缆头 7 智能型控制/保护单元REF542Plus主机 8 带分压接头的电缆插座 9组合式电流/电压传 感器 10 压力释放盘 11 压力释放通道 12 断路器 13 电容分压装置测试接口 14 三工位开关 15 主母线 2000A双母线柜 1REF542Plus人机界面 2三工位开关操动机构 3压力传感器 4断路器操动机构 5电缆插座 6插接式电缆头 7 智能型控制/保护单元REF542Plus主机 8 带分压接头的电缆插座 9组合式电流/电压传 感器 10 压力释放盘 11 压力释放通道 12 断路器 13 电容分压装置测试接口 14 三工位开关 15 主母线 2000A ，每相4根电缆 ，带电缆侧 及母线侧 PT。 1 HMI控制单元 2 三工位开关操动机构 3 三工位开关 4 压力传感器(温度补偿) 5 断路器操动机构 6 电流互感器二次接线端子 7 电缆插座 8 电缆插头 9 综合保护控制单元主机 10 电压互感器 11 多用插座 12 压力释放盘 13 电流互感器 14 压力释放通道 15 断路器 16 带电显 示器 17 主母线 2500A双母线柜 传感器测量 强制风冷 1250A单母线柜 1REF542Plus人机界面 2三工位开关操动机构 3压力传感器 4断路器操动机构 5电缆插座 6插接式电缆头 7 智能型控制/保护单元REF542Plus主机 8 插接式电压传 感器 9电流传感器 10 压力释放盘 11 压力释放通道 12 断路器 13 电容分压装置测试接口 14 三工位开关 15 主母线 带传统CT、PT的单母线柜 1 REF542Plus人机界面 2 压力传感器 3 断路器操动机构 4 电流互感器二次端子 5 电缆插座 6 插接式电缆头 7 智能型控制/保护单元REF542Plus主机 8 插接式电压互感器 9 电流互感器 10 压力释放盘 11 压力释放通道 12 断路器 13 电容分压装置测试接口 14 三工位开关操动机构 15 三工位开关 16 主母线 2000A单母线柜 带电流传感器及传统电压互感器 E: 顶部气压释放通道 F: 断路器室气压释放通道 VD4X型断路器 断路器极柱水平放置 操动机构在气室外部、柜前部 极柱与机构间的拉杆通过往复 动密封套管连接 与三工位开关配合可实现接地 功能 由电机驱动的棒式开关，具有三种 功能： - 接通、隔离及接地 - 中间为隔离位置 - 两端为隔离开关“合”或接地开 关“合”位置 只能在无电流情况下进行操作，即 在断路器分闸情况下进行。 气室内仅有少量可动部件 操动机构位于气室外 - 由电机转动绝缘轴驱动接触滑 块 - 可选机械闭锁的紧急手动操作 - 位置可由传感器或辅助开关探 测 - 具有机械位置指示器 1气体充放口 2气体密度继电器 开关柜前、后门各安装有一个高 压带电显示器，前面板带电显示器 带有闭锁功能，当检测到线路有电 压时将无法操作断路器。以防止线 路反送电 3、运行操作 3.1 现场开关柜 3.2 操作说明 3.3 隔离开关手动操作 3.4 防误操作闭锁功能 3.5 压力报警 3.6 检查气室压力 ZX2开关柜具有完善的联锁功能，正常情况下断路器、三工位 开关及隔离开关的操作应通过REF542+来实现。 （1）运行转检修操作 （2）检修转运行操作 （3）主母线接地操作 （4）解除主母线接地操作 确认需进行操作的间隔 分开断路器Q0 分开隔离开关Q1 合上接地开关Q5 检验回路状态，确认回路已失电 ：通过带 电显示装置或REF542+装置进行判断回路已失 电 合上断路器Q0 （REF542+具有检测回路带 电状态功能，只有回路失电后，才允许进行合 闸操作 ） 断开三工位开关操作电源和分合闸控制电源 空开，并检查是否在分闸位置，防止此回路重 新连接到高压回路 悬挂安全标识 （1）运行转检修操作 操作前确认开关柜内无异物 打开控制室门，手动合上三工位开关操作电 源和分合闸控制电源空开 分开断路器Q0 分开接地开关Q5 合上隔离开关Q1 合上断路器Q0 （2）检修转运行操作 分开母联断路器Q0 将其它进线、馈线盘所有与待接地主母线相 连的隔离开关分闸 合上母联柜隔离开关（Q11或Q12) 合上位于待接地主母线反方向侧的接地开关 （Q15或Q16） 合上母联断路器Q0 断开三工位开关操作电源和分合闸控制电源 空开，并检查是否在分闸位置 悬挂安全标识 （3）主母线接地操作 操作前确认开关柜内无异物 打开控制室门，手动合上三工位开关操作电 源和分合闸控制电源空开 分开母联断路器Q0 （4）主母线解除接地操作 1 三工位开关接地位置状态指示灯 2 三工位开关接地位置状态指示灯 3 机械连锁活页盖板(可选项) 4 操作手柄插座 操作条件 - 需要利用手柄对开关进行手动操作。 - 在对三工位开关或隔离开关进行操作前先观察开关位置状态指示器。 - 将相应开关设备的断路器分闸。 - 将机械联锁活页盖板向右侧翻开，如果断路器处于合闸状态，则该活页盖板将无法被翻开。 - 在双母线系统中，当机械连锁活页处于使用状态时，则柜体中的三工位开关和隔离开关处于闭锁 状态。只有在其中一开关处于分闸位置时，才能翻开另一开关的活页盖板。 - 将手柄端头插入三工位开关机构操作孔 - 操作时只能按顺时针方向转动手柄 ABB双母线开关柜，在紧急手动操作时无法实现对双母线的连续性改变，也 就是说手动操作无法进行热倒母线，因为机械连锁会防止馈线柜的两台隔离开 关同时合上。 动操作时三工位开关、隔离开关必须操作到位，也就是说要操作到极限位置 。如没有操作到位，一方面机械位置指示器没有显示，另一方面柜前门上也会 有电气显示。极限位置就是在它们确实完全到达后也就是有了完全的通流能力 后才叫极限位置。然后活页才能合上，之后断路器才能合闸。 隔离开关与接地开关间实现互锁； 断路器与隔离开关间实现互锁； 断路器与接地开关间实现互锁； 隔离开关与母联断路器间实现互锁； 母线分段隔离开关与分支母线隔离开关间实现互锁 三工位开关本身设计因素，不可能同时出现隔离开关与接地开关同时合闸情况 。 断路器合闸时将闭锁三工位开关/隔离开关，使其不能分、合闸。 断路器合闸状态，三工位开关/隔离开关机械连锁活页盖板是闭锁的，无法打 开。断路器分闸后，相应的活页才能打开。活页打开时，断路器无论电气还是 机械都无法进行操作。 三工位开关/隔离开关分合过程中，将闭锁断路器，使其不能合闸。 三工位开关/隔离开关必须操作到位（极限位置）也是机械指示、电气指示正 确后，活页才能合上，断路器才能合闸。否则活页无法关上。 开关在进行热倒母线操作时，必须使母联断路器在合位，否则无法同时合上东 母、西母隔离。 母联断路器在分位，只有某馈线柜断路器和其中一个隔离开关在分位时才允许 操作另一个隔离开关。 母线接地操作时需检测该段母线上所有开关的隔离刀闸在分位，否则无法合上 母联开关接地刀闸。 35kV母联柜的两个三工位开关设备间无机械闭锁。 操作隔离开关时需将“远方/就地”转换开关打至“就地”位置，否则无法操作。 断路器分闸状态时，柜体中的三工位开关和隔离开关处于闭锁状态。只有在其 中一开关处于分闸位置时，才能翻开另一开关的活页翻开，进行手动操作。 操作手柄在两个极限位置间的中间位置退出，则活页无法关上。 开关柜某气室SF6气体压力降低至0.12Mpa（相对压力0.02Mpa，20），发 出报警信号后，并闭锁断路器合闸。 每台ABB进出线、母联开关基本上 由3个（2个）气室组成，分别为东刀 闸室、西刀闸室（刀闸室）、断路器 室，3个气室之间是相互独立的。 在运行中的开关柜的所有气室必须 充有足够压力的绝缘气体。绝缘气体 的压力在开关设备运行期间由带温度 补偿的密度传感器进行监测。如