KYN 开关柜二次回路 一、KYN 开关柜的基本结构 KYN开关柜由固定的柜体和可移开的真空断路器手车构成， 固定的开关柜柜体分为四个小室：母线室、断路器室、电缆室和继电器仪表室。参见图1。 图1 开关柜结构图 1、继电器仪表室 继电器仪表室位于柜体前部上方，其面板上安装有微机保护测控装置、保护出口压板、指示灯、切换开关等；室内安装有微机保护测控装置工图 2 继电器仪表室 A母线室；B手车室；C电缆室；D低压室 主母线；穿墙套管；静触头盒；电流互感器；地刀导轨；手车开关；静触头盒；活门；压力释放装置 作电源开关、储能电机电源开关、控制回路电源开关和端子排等，参见图2。 2、断路器室 断路器室位于柜体的前中部，其下部两侧安装了供断路器底盘车滑行的导轨；其上部右前方装有航空插件的静触头座；其后壁上装有遮闭上下静触头盒的活动帘板。参见图3。 图3 手车室结构图 断路器手车可以沿导轨在试验位置和工作位置之间移动。当断路器手车从试验位置向工作位置移动时，通过断路器两侧的活门导轨与柜体的活门装配中的上下滚轮联锁，上、下活门自动打开；当手车从工作位置向试验位置移动时， 活门自动闭合，将安装在母线室和电缆室内的静触头盒封闭起来，隔离静触头。而且，上下活门不联动，检修时可锁定带电侧活门，从而保证检修人员不触及带电体。 断路器操作机构内的接线经航空插件与继电器仪表室的端子排联接。航空插件的动触头通过一个尼龙波纹管与开关操作机构相连。只有手车导轨 活动帘板 可卸隔板 接地开关 操作提示标签 航空插件 手车在试验位置，才能插上和拔下航空插件的动触头。当手车处工作位置时，由于机械联锁，航空插件的动触头被锁定，不能拔下。 3、母线室 母线室位于柜体后上部，室内安装有主母线、 穿墙套管和静触头盒。根据需要，高压带电显示传感器可安装在母线室。 主母线从一个开关柜引至另一个开关柜时， 由穿墙套管固定和支撑， 主母线经分支母线和静触头盒连接。 母线室顶部安装有压 力释放装置。当某个高压隔室故障产生燃弧气体时，可以经各自独立的泄压通道，使泄压板朝上并向后打开，泄放燃弧气体。 4、电缆室 电缆室位于柜体的后下部， 根据运行要求， 室内可安装电流互感器、快速接地开关、电压互感器、避雷器、零序电流互感器等元器件。一次电缆穿过可变径密封圈，连接至出线母排上。 接地开关与断路器手车、 柜后封板之间配有“机械闭锁”装置。只有手车处于试验位置、 且柜后封板封闭后，才能合上接地开关。 二、KYN开关柜的“五防”联锁 对于金属封闭式开关柜， “五防”就是防止误分/合断路器、防止带负荷推入/拉出手车隔离插头、防止带电合接地开关、防止带接地开关合闸、防止误入带电间隔。除防止“误分/合断路器”可采用提示性措施外，其他四防应采用强制性闭锁。 断路器手车底部装有四只滚轮，能沿水平方向移动，还装有接地触头，导向装置、锁定机构及手车进出手摇机构。断路器手车主要通过以下几个系统实现“五防”联锁。 1、手车底盘联锁系统 手车底盘联锁系统的功能，主要是防止断路器在合闸状态时，推入/拉出手车隔离插头，采取的方法是： 断路器在合闸状态时，手车不能从工作位置拉出或从试验位置推进。 手车在工作位置与试验位置之间移动时，合闸闭锁电磁铁失电，其动合触点将断路器合闸回路断开，使断路器不能合闸。 只有手车完全处于试验位置或工作位置，才能对断路器进行合闸操作。 2、接地刀闸联锁系统 接地刀闸联锁系统，具有防止“带电合接地开关、带接地开关合闸、和误入带电间隔”的功能。采取的方法是： 手车在工作位置时，不能压下接地刀闸压板，从而不能打开接地刀闸操作孔的挡板，因此，不能对接地刀闸进行合闸操作，可防止带电合接地开关。 接地刀闸在合位时，手车位置联锁机构中的挡板插入手车导轨中，因此，手车不可能由试验位置移到工作位置，可防止带接地开关合闸。 当接地刀闸在分位时，接地刀闸大轴后部的联锁部件压住后下门，使其不能打开。相反，只有在后下门关闭时，后下门联锁件向里压，才能分接地刀闸。可防止误入带电间隔。 3、断路器手车与航空插头之间的联锁 开关柜上的二次接线与手车上的二次接线是通过自动导向的航空插件实现的，航空插件的动插针在手车上，静插针装在柜体手车航空插头联锁机构上， 在手车从试验位置到工作位置过程中,通过断路器右挡板与航空插头中的滚子联锁，使滚子向上运动,带动曲杆向下运动，当手车到达工作位置时，该曲杆挡住二次插头，使二次插头不能拔下。防止手车在工作位置时拔二次插头。 三、手车式真空断路器的基本结构 1、真空断路器 手车式真空断路器，主要由真空灭弧室、绝缘支撑、传动机构、操动机构和底盘车组成。 真空断路器的外壳是由绝缘筒、两个金属端盖和波纹管组成的密封容器。灭弧室内的静触头固定在静导电杆上，它穿过静端盖并与之焊成一体；动导电杆在中部与波纹管的一个端口焊在一起，波纹管的另一端口与动端盖的中孔焊接，动导电杆则从中孔穿出外壳。 为防止电弧喷溅、烧灼而引起的绝缘破坏或零件烧损，在动、静触头和波纹管周围都装有屏蔽罩。 绝缘筒广泛采用硬质玻璃和高氧化铝陶瓷等无机绝缘材料，也可采用微晶玻璃作绝缘筒。 图 真空断路器结构示意图 1上出线端子；2真空灭弧室；3环氧树脂浇注的极柱；4下出线端子；5软连接；6触头弹簧；7绝缘拉杆；8分闸弹簧；9双臂连杆；10驱动轴；11脱扣机构；12弹簧操动机构盒。 分闸位置圆锁：按住分闸按钮，旋转钥匙至垂直位置后拔出，断路器即被锁在分闸位置。 2、弹簧操动机构 真空断路器一般配置弹簧操动机构，合闸弹簧可由电动机储能，也可手动储能，并经过锁扣系统保持在储能状态。分闸时，锁扣借助磁力脱扣，合闸弹簧释放能量，经过机械传递单元使触头运动。 储能电机给合闸弹簧储能， 合闸时合闸弹簧的能量一部分用来合闸，另一部分用来给分闸弹簧储能。合闸弹簧一释放，储能电机立刻给其储能，储能时间不超过15s。运行时分合闸弹簧均处于压缩状态，而分闸弹簧的释放有一独立的系统，与合闸弹簧没有关系。 弹簧操动机构由弹簧贮存分合闸所需的所有能量，并通过凸轮机构和四连杆机构推动真空灭弧室触头动作。其分合闸速度不受电源电压波动的影响，相当稳定，通过调整弹簧的压力能够获得满足要求的分合闸速度。 合闸按钮 分闸按钮 分闸位置 圆锁 分/合闸 位置指示 弹簧储能 指示 断路器动作 计数器 储能杆 手车丝杆 手车把手 航空插件 断路器合闸所需能量由合闸弹簧提供， 合闸弹簧可由电机自动储能。电动储能时，电动机带动链轮,储能轴跟随链轮转动，拉伸合闸弹簧。合闸弹簧拉伸到一定程度时，限位装置使储能轴与链轮传动系统脱开，同时储能指示牌翻转显示“已储能”，储能到位微动开关动作，切断电机电源。 操动机构为弹簧储能操作机构，一台操动机构操作三相真空灭弧室。 操动机构主要包括两个储能用拉伸弹簧、合闸储能装置、传力至各相灭弧室的连板、拐臂以及分闸脱扣装置，此外，在框架前方还装有诸如储能电动机、脱扣器、辅助开关、控制设备、分合闸按钮、手动储能轴、储能状态指示牌、合分闸指示牌等部件。 储能状态指示器带动辅助开关S1、S2、S3，当弹簧储能完成时，S1、S2、S3同时切断电机回路，在弹簧系统未充分储能时S3可对合闸脱扣器HQ进行电器闭锁，并提供一个电气操作的准备信号。 根据断路器切换位置来带动辅助开关QF，当断路器在分闸位置时，辅助开关QF开断分闸脱扣器TQ的回路，当断路器在合闸位置时，则辅助开关QF开断合闸脱扣器HQ的回路和选加的闭锁电磁铁Y1的回路。 底盘车与断路器及柜体之间具备安全的联锁装置，通过底盘车上的辅助开关S8、S9保证了与断路器之间可靠的电气联锁。 四、断路器控制回路 1、VD4手车式断路器本体控制回路 S94344S84344V1Y12122V2Y2S41314S1M31413242V3Y3S2K014133132025354K0124S3电机回路闭锁回路合闸回路分闸回路编号已储能弹簧储能状态13-1421-2231-3241-42S1点号表51-52未储能编号合位断路器状态13-1421-2231-3243-44S3点号表53-54分位S8工作位置2324434453541314333423244344535413143334S92、VS1手车式断路器本体控制回路 V2HQS253545152K0124V3TQ1112S1M21223334S94344S84344V4Y17374QFR0JP10JP9JP8K0JP11R1JP2JP3JP4JP120104925354143130跳闸回路闭锁回路合闸回路电机回路说明：1、手车在试验位置、开关在分闸状态、合闸弹簧未储能。2、S8：限位开关，手车在试验位置时闭合。3、S9：限位开关，手车在工作位置时闭合。4、HQ：合闸线圈；TQ：跳闸线圈；K0：防跳继电器。5、Y1：合闸闭锁电磁铁；M：储能电机；JP1JP11：跳线。断路器防跳性能可以通过两个方面实现的第一是操动机构本身实现机械防跳，第二是在操动机构的合闸回路中设置的“防跳”线路来实现。有时开关在设计院设计中已经有电气防跳，故为防止冲突，可将我厂产品中的电气防跳回路解除 断路器的闭锁： 为保证断路器获得所需要的开断能力，在断路器操动机构的控制回路中设有以下两种闭锁装置，一种为低空气操作压力闭锁；一种为低SF6压力闭锁。 二次控制部分 操动机构箱内，带有完善的二次控制和保护回路，如就地、远方操作选择，自带电气防跳回路，非全相保护回路，空压机控制回路等以及空气/SF6低气压闭锁，电机运转及过载等保护信号和SF6气体密度监测系统。 c)电气防跳跃回路 合闸信号给出后,断路器合闸,转换开关转换,52a 接通分闸回路,52a*为其中一对特殊长接点,先于52a 接通,使52Y 防跳继电器动作,切断合闸回路。若合闸信号未撤除，分闸信号又给出，断路器分闸，52a*打开，防跳继电器通过已闭合的常开接点52Y 和R2 自保持， 合闸回路中的接点52Y 仍断开，合闸回路仍不通，断路器不会再次合闸。直至撤除了合闸信号，52Y 继电器复位，合闸回路接通后，才能进行下一次合闸。 断路器的正常分、合操作，可以通过通信端口、开关柜上的操作手柄或测控装置操作界面来执行。 “运方/就地”默认开入高电平时，允许远方遥控；低电平时，闭锁远方遥控。 操作回路，主要包括控制把手、微机操作回路与断路器机构的配合。在很多简化画法中： “弹簧已储能 S1 常开” “断路器分闸 DL 常闭” “合闸线圈 HQ”串联组成，或者加上“试验位置 SW、运行位置 YW 常开并联” ，以表示“断路器手车只有在试验位置和运行位置时才能合闸” 。实际上，VS1 断路器往往配有一个合闸闭锁电磁铁，它有一个手车行程开关控制，当手车处于试验位置、运行位置以外的位置时，电磁铁失电，其辅助接点断开合闸回路，这属于中置柜的电气闭锁 10kV 中置柜具有完善的电气闭锁及机械闭锁功能，在手车处于非试验/运行位置时，机械闭锁功能会自动完成对合闸操作的闭锁。 Y1：合闸闭锁电磁铁。 S1：与储能机构联动的辅助开关。 S2：合闸闭锁电磁铁的辅助开关。 S3：与断路器主轴联动的辅助开关。 S4：与断路器主轴联动的辅助开关。 装置具有的手合功能，可以选择非同期、检无压、检同期和检无压或检同期的合闸方式。当“DI4手合开入”开入高电平，展宽9s，检查是否满足合闸条件，满足则合闸，不满足则返回。 手合出口条件： 手合开入高电平； 断路器在分位超过10s； 合闸方式条件满足。 手合开入高电平保持10s时告警，报“手合开入错”。 断路器合闸时，重合闸开始充电，充电时间为15秒，充电过程中，面板重合闸绿灯闪烁，充电满后绿灯长亮。满足以下任一条件，重合闸放电： a) 控制回路断线后，延时10秒放电； b) 弹簧未储能端子高电位，延时2秒放电； c) 闭锁重合闸端子高电位； d) 永跳后（如低周动作、低压解列动作、过负荷动作）； e) 手跳或遥跳； f) 检无压或检同期不成功。 控制母线空气开关储能电机储能信号储能控制回路BK2Q+HM-HMM31413242S1S13412BD5354S1BKRCS-9611A 是南瑞公司用于小电流接地系统线路的微机保护装置，配置三段式过流、三段式零序过流/小电流接地选线、重合闸。其电流电压回路如图 8-2-1，操作回路如图 8-2-2，开入量回路如图 8-2-3。 遥信回路。与 110kV 电压等级设备的保护装置不同，35/10kV 设备的保护、测控是一体化设计，即整合在一个装置中。 开关量输入回路，对中置柜而言，最主要的信号包括：试验位置（S8常开） 、运行位置（S9 常开） 、地刀合位（QE 常开） 、弹簧未储能（S1 常闭） 。断路器的位置可以不用接入，因为微机保护可以根据自身操作回路的 HWJ、TWJ 判别。 五、异常处理 合闸故障可分为电气故障和机械故障。 合闸方式有手动和电动两种。 手动不能合闸一般是机械故障。手动可以合闸，电动不能合闸是电气故障。 高压开关柜电动不能合闸时，有保护动作、防护故障、电气连锁、辅助开关故障等。 1）保护动作:合闸后开关立即跳闸。 2）防护故障:对于中置柜，要求开关不在工作位置或试验位置不能合闸。也就是位置开关不闭合，电动不能合闸。 此时工作位置灯或试验位置灯不亮。将开关手车稍微移动使限位开关闭合即可送电。如果限位开关偏移距离太大，应当进行调整。 3）控制回路开路故障:在控制回路中控制开关损坏、线路断线等都使合闸线圈不能得电。 4）合闸线圈故障:合闸线圈烧毁，这时候有异味、冒烟等现象发生。合闸线圈设计为短时工作制，通电时间不能太长。合闸失败后应当及时查找原因，不应该多次反复合闸。 分闸故障也可分为机械故障和电气故障。电气故障主要有控制回路开路、线圈故障、辅助开关故障等。 1）故障现象:当红灯不亮时电动不能分闸是辅助开关故障。分闸线圈烧坏时有冒烟、异味、保险熔短等明显现象发生。控制回路开路故障是指转换开关及其它部位断线，这时跳闸线圈不能得电。 中置柜中断路器不能达到工作位置原因，就可能是以下几种情况引起： A.检查接地开关是否在分位，检查断路器室航空插头与航空插座是否连接可靠； B.检查接地开关在断路器室的连锁片是否复位； C.（1）检查断路器室内侧的上下活门挡板是否到位，如未到位需调试活门挡板和连杆是否变形或卡滞。 （2）如断路器在试验位置（停用位置）活门挡板已经复位，接地开关的确处于分位。此时需检查断路器本体两侧的活门挡板滑槽是否处于同一高度，如没处于同一高度则需调节到同一高度。 D.检查断路器本体下端右侧的活舌是否灵活，如有卡滞则需调节灵活。 电动不能储能，分别有电机故障、控制开关损坏、行程开关调节不当和线路其它部位开路等。表现形式有电机不转、电机不停、储能不到位等。 1）行程开关调节不当:行程开关是控制电机储能位置的限位开关。当电机储能到位时将电机电源切断。如果限位过高时，机构储能已满。故障现象是:电机空转不停机、储能指示灯不亮。只有打开控制开关(HK)才能使电机停止。限位调节过低时，电机储能未满提前停机。由于储能不到位开关不能合闸。 2）电机故障:如果电机绕组烧毁，将有异味、冒烟、保险熔断等现象发生。如果电机两端有电压，电机不转。可能是碳刷脱落或磨损严重等故障。判断是否是电机故障的方法有测量电机两端电压、电阻或用其它好的电机替换进行检查。 3）控制开关故障或电路开路:控制开关损坏使电路不能闭合及控制回路断线造成开路时，故障表现形式都是电机不转、电机两端没有电压。 六、基本操作 正常情况下，只有关紧断路器室门，才能摇动手车；若要打开断路器室门摇动手车，则须先用一字螺丝刀插入手车横梁中间的缝隙，将黑色联锁块解锁。 手车横梁两边的把手，必须往两边拉到位后，才能摇动手车。 只有断路器处分闸状态，才能摇动手车；断路器在合闸位置时，手车只能摇动半圈。 断路器手车在试验位置时，将手车摇向工作位置之前，必须先将手车的二次航空插头合上；将手车拉出到服务小车之前，必须先将手车的二次航空插头拔下，否则二次航空插头将损坏。 手车如果带有手车闭锁电磁铁，电磁铁必须先带电吸合才能摇动手车，如果失电，要先拆开面板，再用尖嘴钳，将手车闭锁电磁铁的铁芯手动向左拉出，解锁后，才能摇动手车。 将断路器手车从工作位置移到试验位置 1. 确认断路器在分闸位置。 2. 打开操作孔， 竖直方向插入摇柄。 3. 逆时针转动摇柄， 约 20 圈后，摇柄受阻， 并听到清晰的辅助开关转换声， 同时 “试验位置”指示灯点亮，停止转动摇柄。 4. 取下摇柄，可打开断路器室门。 将断路器手车从试验位置移入转运车 1. 打开断路器室门，拔下航空动插头，并将动插头扣在断路器隔板的定位螺钉上。 2. 将转运车移到开关柜前，调整转运车工作台高度，使定位销顺利插入开关柜的定位孔，将转运车与开关柜锁定。 3. 将手车横梁两边把手同时往里缩，解除手车与开关柜的联锁。 4. 把断路器手车拉到转运车上，并将手车横梁两边把手同时往两边拉，使手车与转运车锁定。 5. 向左拉转运车定位销的黑色圆球手柄，解除转运车与开关柜的联锁，将转运车移到适当的位置。 将断路器手车从转运车移入试验位置 1. 检查断路器室清洁无杂物，核对断路器编号和开关柜柜号相对应，确认断路器的航空插头扣住定位螺钉。 2. 将转运车推到开关柜正面，调整转运车工作台高度，使定位销顺利插入定位孔，将转运车与开关柜锁定。 3. 将断路器手车横梁两边把手同时往里缩，解除手车与转运车的联锁。 4. 将断路器手车平稳推入开关柜试验位置， 检查断路器手车横梁两边把手是否灵活，将其往两边拉，扣住开关柜。 5. 向左拉转运车定位销的黑色圆球手柄，解除转运车与开关柜的联锁，将转运车移开。 6. 将扣在断路器隔板定位螺钉的航空插头拔出，插入插座，注意不要碰到航空插件的闭锁杆。 将断路器手车从试验位置移到工作位置 1. 确认接地开关处于分闸状态。 2. 确认断路器在分闸位置， 航空插件已插好， 手车横梁两边把手已到位，手车横梁中间丝杆机构的方形操作杆的棱角朝上。 3. 关紧断路器室门， 用门钥匙转动断路器室门中间的滑片， 打开操作孔，竖直方向插入摇柄。 4. 顺时针方向转动摇柄，缓慢摇动大约 20 圈， “工作位置”指示灯点亮时，停止转动摇柄。 5. 此时，摇柄依然在原来的竖直方向，拔出摇柄。 摇进摇出断路器时，必须缓慢的进行操作，避免冲击导致的机械互锁机构变形。 接地刀闸的操作 合上接地刀闸 接地刀闸与断路器手车、柜后封板之间具有防误操作的闭锁装置。只有当手车处于试验位置，且柜后封板处于封闭位置时，接地开关才能进行合闸操作： 检查手车处于试验位置，柜后封板处于封闭位置。 转动操作孔挡板，露出接地刀闸操作轴后，将操作手柄插入到位。 左手扶操作手柄“L”形的轴端，把握轴心；右手握住操作手柄的末端，顺时针方向转动约180，伴随“啪“的声音，便完成合闸操作，见图所示。注意：不要用两只手同时握住操作手柄末端使劲，不要斜着拔出操作手柄。 拉开接地刀闸 进行接地刀闸分闸操作时，在满足“闭锁”条件后，只需将操作手柄逆时针转动约180即可。 正常情况下，拉开接地刀闸用力要大些，如果使了很大劲都无法拉开接地刀闸，则应打开电缆室门，检查联锁机构是否异常，主母线铜排压嘴是否咬合太紧。 接地刀闸拉开后，操作孔滑片应自动弹起，如果滑片没有弹起，则断路器手车将无法从试验位置摇进工作位置，只能摇动将近两圈卡住，必须将操作孔滑片手动提起，才能操作。 正常情况下，接地开关合闸后才能打开电缆室封板；当封板打开后，接地开关就不能进行操作。严禁打开电缆室门操作接地刀闸，否则将导致接地刀闸的合/分指示器偏位，也将导致联锁机构不灵活。 具有五防功能的高压开关柜，在未合接地刀闸前打不开柜门、无法进行直接验电，应进行间接验电：即通过设备的机械指示位置、电气指示、带电显示装置、仪表和各种遥测、遥信等信号的变化来判断。 判断时应有两个及以上的指示， 且所有指示均已同时发生对应变化，才能确认设备已无电。对下进线的开关柜，须向调度确认进线电源确已停电，且进线侧带电指示装置、仪表和电气指示均与设备状态一致时，才能确认设备已停电。 带电显示装置由传感器和显示器两部分组成。传感器安装在电缆室或母线室，与母排连接，其作用是将带电体的高电压分压，抽取低电压提供给显示器。传感器由环氧树脂和电容芯棒浇注成绝缘子结构。显示器分为提示型和强制闭锁型。提示型的作用相当于一个一直在工作的高压验电器，带电时，氖泡就起辉发亮；强制闭锁型的可通过闭锁接点和电磁锁实现对开关柜后门的强制闭锁。 断路器带电的操作 断路器带电的操作 本操作指断路器二次有直流电源的电气操作， 断路器手车必须在试验/工作位置状态。 （1） 、电动储能：合上储能电源空开，电动储满能时间正常约 6 S，储能指示器显示弹簧拉紧状态，上柜门面板蓝色已储能指示灯亮，表明断路器已经储满能。 （2） 、合闸操作：合上控制电源空开，合闸闭锁电磁铁自动吸合，手动按合闸按钮，断路器状态指示器显示“1” ， 上柜门面板合闸红色指示灯亮，表明断路器已经合闸。 （3） 、分闸操作：断路器合闸后，手动按分闸按钮，断路器状态指示器显示“0” ， 上柜门面板分闸绿色指示灯亮，表明断路器已经分闸。 本操作指断路器二次没有直流电源的手动操作。 （1） 、手动储能：将断路器面板的手动储能杆往外掰动 10 次，每次弧度 90，储能指示器显示弹簧拉紧状态，表明断路器已经储满能。 （2） 、合闸操作：打开断路器辅助机构面板，将合闸闭锁电磁铁 RL1的铁芯,手动提起，进行合闸操作的解锁，再手动按合闸按钮，断路器状态指示器显示“1” ， 表明断路器已经合闸。 （3） 、分闸操作：断路器合闸后，手动按分闸按钮，断路器状态指示器显示“0” ，表明断路器已经分闸。