第3章 配电装置
第一部分 说明释义
本章定额适用于各类配电装置的安装。
一、工作内容
1.真空断路器安装:开箱清点检查,安装及调整,动作检查,接地,单体调试。
【释义】 真空断路器主要包含三大部分:真空灭弧室、电磁或弹簧操作机构、支架及其他部件。具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点,在配电网中应用较为普及。
2.少油断路器安装:开箱检查,组合,安装及调整,传动装置安装及调整,动作检查,消弧室干燥,注油,接地,单体调试。
【释义】 油断路器:用绝缘油作灭弧介质的一种断路器。按断路器油量分为多油断路器和少油断路器。多油断路器油量多,油有三个作用:一是作为灭弧介质;二是在断路器跳闸时作为动、静触头间的绝缘介质;三是作为带电导体对地(外壳)的绝缘介质。多油断路器历史最长,但体积大、维护麻烦,除频繁通断负荷外,不太受用户欢迎。少油断路器油量少(一般只有几kg),油只作为灭弧介质和动、静触头间的绝缘介质用。其对地绝缘靠空气、套管及其他材料来完成,故不适用于频繁操作。少油断路器因其油量少,体积相应减小,所耗钢材等也少,价格便宜、维护方便,所以目前我国主要生产少油断路器。
(1)高压断路器的操作机构分类。
①手力式(手动)操作机构(CS2) 用于就地操作合闸,就地或近距离操作分闸。
②电磁式(电动)操作机构(CD10) 用于远距离控制操作断路器。
③弹簧储能操作机构(CT6) 用于进行一次自动重合闸。
④压缩空气操作机构(CY3) 用于控制操作kW型高压空气断路器。
(2)断路器的选择。
①参数选择 断路器及其操作机构应按表3-1所列技术条件选择,并按表中使用环境条件校验。
表3-1 断路器参数选择
①当在屋内使用时,可不校验。
②当在屋外使用时,可不校验。
②型式选择 断路器型式的选择,除应满足各项技术条件和环境条件外,还应考虑便于施工调试和运行维护,并经技术经济比较后确定。一般可按表3-2所列原则选型。
表3-2 断路器的选型
(3)断路器的配置。
①火电厂 容量为125MW及以下的发电机与双绕组变压器为单元连接时,在发电机与变压器之间不宜设置断路器;发电机与三绕组变压器或自耦变压器为单元连接时,在发电机与变压器之间宜装设断路器和隔离开关,厂用分支线应接在变压器与断路器之间。
容量为200~300MW的发电机厂与双绕组变压器为单元连接时,在发电机与变压器之间不宜装设断路器、负荷开关或隔离开关,但应有可拆连接点。
技术经济合理时,容量为600MW机组的发电机出口可装设断路器或负荷开关,此时,主变压器或高压厂用工作变压器应采用有载调压方式。
当两台发电机与一台变压器作扩大单元连接或两组发电机双绕组变压器作联合单元连接时,在发电机与变压器之间应装设断路器和隔离开关。
②水电厂
a.下列各回路在发电机出口处宜装设断路器:
a)需要倒送厂用电,且接有公共厂用变压器的单元回路;
b)开、停机频繁的调峰水电厂,需要减少高压侧断路器操作次数的单元回路;
c)联合单元回路。
b.以下各回路在发电机出口处必须装设断路器:
a)扩大单元回路;
b)三绕组变压器或自耦变压器回路。
(4)油断路器安装 油断路器在运输吊装过程中不得倒置、碰撞或受到剧烈振动。油断路器在运输时应处于合闸状态。运到现场后,应按规范要求进行全面检查,包括基础的中心距离及高度的误差,预埋螺栓中心的误差。断路器应垂直安装并固定牢靠,底座或支架与基础的垫片按要求各片间应焊接牢固。
二次灌浆:指电气设备在指定位置放置好后,再浇灌混凝土设备与基础固定。
3.SF6断路器安装:开箱检查,底架安装,断路器组合及吊装,相间管路连接,操作箱安装,液压管路连接,设备本体连接电缆安装,检漏试验,充SF6气体,接地,补漆,单体调试。
【释义】 SF6断路器:是利用SF6气体作为灭弧介质和绝缘介质的断路器,简称GCB(Gas Circuit Breaker),属于气吹式断路器,其特点是工作气压较低,在吹弧工况中,气体不排向大气,而在封闭系统中循环使用。SF6具有良好的绝缘和灭弧性能,断口耐压高、容许断路次数多,检修周期长,断路性能好且工作可靠,性能稳定,而且具有体积小、占地少,噪声小,无火花危险等特点。目前在电压等级、开断能力等方面都已赶上和超过其他类型的断路器,在高压和超高压领域中应用越来越广泛。但是工艺精度要求很高,对密封性能要求严格,而且造价较高。目前,110kV及以上线路中广泛采用SF6断路器。
SF6断路器按照结构形式可分为以下几种。
(1)敞开式 如图3-1所示,其灭弧装置装在支持绝缘子的顶部,由绝缘杆进行操动。与其他户外型高压断路器类似,其优点是可以用不同个数的标准灭弧单元和支柱瓷套,组装不同电压等级的产品,其缺点是稳定性差,不能加装电流互感器。
图3-1 330kV敞开式SF6断路器
1—上部箱体;2—并联电容;3—端子;4—灭弧室瓷套;5—支持瓷套;6—合闸电阻;7—灭弧室;8—绝缘拉杆;9—操作机构箱
(2)落地罐式 如图3-2所示,它的灭弧系统用绝缘件支撑在接地金属罐的重心,借助于套管引线,可以用在全封闭组合电器中。这种结构已加装了电流互感器,抗震性能好,但系列性差。
图3-2 500kV落地罐式SF6断路器
1—套管式电流互感器;2—灭弧室;3—套管;4—操作机构箱
110kV及以上电压等级的SF6断路器基本都采用以上两种结构。
中压级的SF6断路器有旋转式、气吹式、压气式三种。旋弧式灭弧室原理结构图如图3-3、图3-4所示。其总结构在3~35kV等级的配电开关柜中,常常作成小车式,外形与少油和真空小车开关相似。
图3-3 旋弧式灭弧室原理结构图(一)
1—上出线板;2—静触头;3—吹弧线圈;4—环形触头;5—导电杆(动触头);6—内绝缘圈;7—压气活塞;8—灭弧室外壳;9—中间触头;10—下出线板
图3-4 旋弧式灭弧室原理结构图(二)
1—上出线座;2—上绝缘筒;3—下出线座;4—下绝缘筒;5—电触点压力表;6—主轴;7—底箱
灭弧室:灭弧室常采用长短不同的钢片交叉组成灭弧栅,装在由缘材料制成的灭弧室内。在主触头分断时,被拉长的电弧被灭弧栅分割成若干小段电弧,灭弧栅对电弧的吸热、散热作用使电弧迅速冷却,也使电弧的总压降增加。这样,由于电源电压不足以维持电弧燃烧而迅速熄弧。在灭弧室内壁一般用钢板制成,以产生帮助灭弧的气体而增强灭弧效果。为了进一步使游离气体冷却,在栅片上方还设有灭焰栅片,以降低弧距离,以免造成相间灭弧系统灭弧短路。
六氟化硫断路器到达现场后的检查应符合下列要求。
(1)开箱前检查包装应无残损。
(2)设备的零件、备件及专用工具应齐全、无锈蚀和损伤变形。
(3)绝缘件应无变形、受潮、裂纹和剥落。
(4)瓷件表面应光滑、无裂纹和缺损,铸件应无砂眼。
(5)充有六氟化硫等气体的部件,其压力值应符合产品的技术规定。
(6)出厂证件及技术资料应齐全。
六氟化硫断路器的安装如下。
(1)六氟化硫断路器安装前应进行的检查有以下几项。
①断路器零部件应齐全、清洁、完好。
②灭弧室或罐体和绝缘支柱内预充的六氟化硫等气体的压力值和六氟化硫气体的含水量应符合产品技术要求。
③均压电容、合闸电阻值应符合制造厂的规定。
④绝缘部件表面应无裂缝、无剥落或破损,绝缘应良好,绝缘拉杆端部连接部件应牢固可靠。
⑤瓷套表面应光滑无裂纹、缺损,外观检查有疑问时应探伤检验;瓷套与法兰的结合面黏合应牢固,法兰结合面应平整,无外伤和铸造砂眼。
⑥传动机构零件应齐全,轴承光滑无刺,铸件无裂纹或焊接不良。
⑦组装用的螺栓、密封垫、密封脂、清洁剂和润滑脂等的规格必须符合产品的技术规定。
⑧密度断电器和压力表应经检验。
(2)六氟化硫断路器的组装,应符合下列要求。
①按制造厂的部件编号和规定顺序进行组装,不可混装。
②断路器的固定应牢固可靠,支架或底架与基础的垫片不宜超过三片,其总厚度不应大于10mm;各片间应焊接牢固。
③同相各支柱瓷套的法兰面宜在同一水平面上,各支柱中心线间距离的误差不应大于5mm,相间中心距离的误差不应大于5mm。
④所有部件的安装位置正确,并按制造厂规定要求保持其应有的水平或垂直位置。
⑤密封槽面应清洁,无划伤痕迹;已用过的密封垫(圈)不得使用;涂密封脂时,不得使其流入密封垫(圈)内侧而与六氟化硫气体接触。
⑥应按产品的技术规定更换吸附剂。
⑦应按产品的技术规定选用吊装器具、吊点及吊装程序。
⑧密封部位的螺栓应使用力矩扳手紧固,其力矩值应符合产品的技术规定。
(3)六氟化硫断路器的安装,应在无风沙,无雨雪的天气下进行;灭弧室检查组装时,空气相对湿度应小于80%,并采取防尘、防潮措施。
(4)六氟化硫断路器不应在现场解体检查,当有缺陷必须在现场解体时,应经制造厂同意,并在厂方人员指导下进行。
(5)设备接线端子的接触面应平整、清洁、无氧化膜,并涂以薄层电力复合脂;镀银部分不得挫磨;载流部分的可挠连接不得有折损、表面凹陷及锈蚀。
4.SF6全封闭组合电器(GIS)安装:开箱检查,基础平整,底架安装校平,组合吊装及封闭筒连接,操作柜安装,液压管路敷设及连接,设备本体连接电缆敷设,真空处理,检漏试验,开关调整,充SF6气体,接地,补漆,单体调试。
【释义】 SF6全封闭组合电器(GIS):封闭式SF6断路器与其他特殊设计制造的高压电器元件一起,分别装在不同压力的SF6气体的金属壳内,依照电气接线顺序,将各元件连接成一个整体电路,组成SF6封闭式组合电器,简称GIS。
SF6全封闭式组合电器是以SF6气体作为绝缘和灭弧介质,以优质环氧树脂绝缘子作支撑的一种成套高压电器。
组成SF6全封闭式组合电器的标准元件有:母线、隔离开关、负荷开关、断路器、接地开关、快速接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器和电缆终端(或出线套管)。上述各元件可制成不同连接形式的标准独立结构,再辅以一些过渡元件(如弯头、三通、伸缩节等),可适应不同形式主接线的要求,组成成套配电装置。
SF6全封闭式组合电器与常规的配电装置相比,有以下优点。
(1)大量节省配电装置所占地面和空间。全封闭电器占用空间与敞开式的比率可近似估算为10/UN[UN为额定电压(kV)],电压越高,效果越显著。
(2)运行可靠性高。SF6封闭电器由于带电部分封闭在金属外壳中,故不会因污秽、潮湿、各种恶劣气候和小动物而造成接地和短路事故。SF6为不燃的惰性气体,不致发生火灾,一般不会发生爆炸事故。
(3)土建和安装工作量小,建设速度快。
(4)检修周期长,维护工作量小。全封闭电器由于触头很少氧化,触头开断时烧损也甚微,一般可以运行10年或切断额定开断电流15~30次或正常开断1500次。由于漏气量小,每年只有1%~3%,且用吸附器保持干燥,补气和换过滤器工作量也很小。
(5)由于金属外壳的屏蔽作用,消除了无线电干扰、静电感应和噪声,减少了短路时作用到导体上的电动力;另外也使工作人员不会偶然触及带电导体。
(6)抗振性能好。
缺点如下。
(1)SF6全封闭式组合电器对材料性能、加工精度和装配工艺要求极高,工件上的任何毛刺、油污、铁屑和纤维都会造成电场不均,使SF6抗电强度大大下降。
(2)需要专门的SF6气体系统和压力监视装置,且对SF6的纯度和水分都有严格的要求。
(3)金属消耗量大。
(4)造价较高。
5.SF6全封闭组合电器(GIS)主母线及进出线套管安装:主母线及套管吊装,连接,封闭检漏试验,充SF6气体,接地,单体调试。
【释义】 SF6全封闭式组合电器应用范围为110~500kV,并在下列情况下采用。
(1)地处工业区、市中心、险峻山区、地下、洞内、用地狭窄的水电厂及需要扩建而缺乏场地的电厂和变电所。
(2)位于严重污秽、海滨、高海拔以及气象环境恶劣地区的变电所。
SF6气体:SF6分子是以硫原子为中心、六个氟原子对称地分布在周围形成正八面体结构。其氟原子有很强的吸附外界电子的能力,SF6分子在捕捉电子后成为低活动性的负离子,对去游离有利;另外,SF6分子的直径较大(0.456nm),使其电子的自由行程减小,从而减少碰撞游离的发生。
SF6具有极为良好的绝缘性能和灭弧能力。
(1)绝缘性能。SF6气体的绝缘性能稳定,不会老化变质。当气压增大时,其绝缘能力也随之提高。在0.1MPa下,SF6的绝缘能力超过空气的2倍;在0.3MPa时,其绝缘能力和变压器油相当。
(2)灭弧性能。SF6在电弧作用下接受电能而分解成低氟化合物,但需要的分解能却比空气高得多,因此,SF6分子在分解时吸收的能量多,对弧柱的冷却作用强。当电弧电流过零时,低氟化合物则急速再结合成SF6,故弧隙介电强度恢复过程极快。另外,SF6中电弧的电压梯度比空气中的约小3倍,因此,SF6气体中电弧电压也较低,即燃弧时的电弧能量较小,对灭弧有利。所以,SF6的灭弧能力相当于同等条件下空气的100倍。
封闭式组合电器运到现场后的检查应符合的要求如下。
(1)包装应无残损。
(2)所有元件、附件、备件及专用工器具应齐全,无损伤变形及锈蚀。
(3)瓷件及绝缘件应无裂纹及破损。
(4)充有六氟化硫等气体的运输单元或部件,其压力值应符合产品的技术规定。
(5)出厂证件及技术资料应齐全。
封闭式组合电器元件装配前,应进行的检查如下。
(1)组合电器元件的所有部件应完整无损。
(2)瓷件应无裂纹,绝缘件应无受潮、变形、剥落及破损。
(3)组合电器元件的接线端子、插接件及载流部分应光洁,无锈蚀现象。
(4)各分隔气室气体的压力值和含水量应符合产品的技术规定。
(5)各元件的紧固螺栓应齐全、无松动。
(6)各连接件、附件及装置性材料的材质、规格及数量应符合产品的技术规定。
(7)支架及接地引线应无锈蚀或损伤。
(8)密度继电器和压力表应经检验合格。
(9)母线和母线筒内壁应平整无毛刺。
(10)防爆膜应完好。
组合电器元件的装配,应符合的要求如下。
(1)装配工作应在无风沙、无雨雪、空气相对湿度小于80%的条件下进行,并采取防尘、防潮措施。
(2)应按制造厂的编号和规定的程序进行装配,不得混装。
(3)使用的清洁剂、润滑剂、密封脂和擦拭材料必须符合产品的技术规定。
(4)密封槽面应清洁、无划伤痕迹;已用过的密封垫(圈)不得使用;涂密封脂时,不得使其流入密封垫(圈)内侧而与六氟化硫气体接触。
(5)盆式绝缘子应清洁、完好。
(6)应按产品的技术规定选用吊装器具及吊点。
(7)连接插件的触头中心应对准插口,不得卡阻,插入深度应符合产品的技术规定。
(8)所有螺栓的紧固均应使用力矩扳手,其力矩值应符合产品的技术规定。
(9)应按产品的技术规定更换吸附剂。
六氟化硫气体的充注应符合下列要求。
(1)充注前,充气设备及管路应洁净、无水分、无油污;管路连接部分应无渗漏。
(2)气体充入前应按产品的技术规定对设备内部进行真空处理;抽真空时,应防止真空泵突然停止或因误操作而引起倒灌事故。
(3)当气室已充有六氟化硫气体,且含水量检验合格时,可直接补气。
6.复合式组合电器(HGIS)安装:开箱检查,基础平整,设备就位,底架安装校平,对接安装,设备常规检查,设备本体连接电缆安装,抽真空,检漏试验,注SF6气体,附件安装,接地,单体调试。
【释义】 复合式组合电器是针对电力系统的高安全可靠性要求设计开发的,近年来因其工程适用性广,运行可靠,安装维修便捷,使用经济性好,有利于环保等一系列突出优点,受到电力部门的重视和青睐。
7.空气外绝缘高压组合电器(COMPASS)安装:开箱检查,基础平整,底架安装校平,模块吊装、固定,机箱安装,设备调整,接触面处理,隔离开关装配及连锁调整,设备本体连接电缆安装,密度计安装,充SF6气体,检漏试验,补漆,接地,单体调试。
【释义】 组合电器是将两种或两种以上的电器,按接线要求组成一个整体而各电器仍保持原性能的装置。
8.户内隔离开关安装:开箱检查,本体就位,设备安装,操作机构安装,连杆配制,辅助接点安装,调整,接地,补漆,单体调试。
【释义】 隔离开关:在无负载情况下开断或接通高压线路的输电设备,以及对被检修的高压母线、断路器等电气设备与带电的高压线路进行电气隔离、造成明显可见的空气绝缘间隙的设备,保证检修工作安全进行。
隔离开关一般由底座、支柱绝缘子、导电闸刀、动触头、静触头和传动机构等组成。
隔离开关没有灭弧装置,必须与断路器串联使用。隔离开关和断路器在操作时,必须有一定的操作顺序,电路投入运行,应先合上隔离开关再合上断路器;电路退出工作时,应先拉开断路器再拉开隔离开关,避免带负荷拉开关。如果操作顺序颠倒,就会造成设备和人身事故,一般在隔离开关和断路器之间都设有电气和机械的连锁装置,以防止误操作。隔离开关也具有一定分、合小电流和电容电流的能力。
隔离开关没有灭弧装置,因而不能接通和切断负荷电流。其主要用途如下。
(1)隔离高压电源,用隔离开关把检修的电器设备与带电部分可靠地断开,使其有一个明显的断开点,确保检修、试验工作人员的安全。
(2)倒闸操作,在双母线接线的配电装置中,可利用隔离开关将设备或供电线路从一组母线切换到另一组母线。
(3)接通或断开较小电流,如励磁电流不超过2A的空载变压器、电容电流不超过5A的空载线路及电压互感器和避雷器等回路。
隔离开关按照布置地点可分为户内、户外型,每种又分为单相、三相。按照支柱绝缘子数目又可分为单柱式、双柱式和三柱式;按照有无接地刀闸,可分为无接地、单接地和双接地三种;按隔离开关的运动方式,又可分为水平旋转、垂直旋转、摆动式和插入式;按操作机构不同分为手动、电动等形式。
隔离开关的型号按下列方式组成:
其代表含义如下。
:产品字母代号,G—隔离开关、J—接地开关;
:安装场所代号,N—户内、W—户外、D—独立安装;
:设计系列顺序号,以数字1、2、3…表示;
:额定电压,kV;
:其他标志,如G—改进型、T—统一设计;
:D—带接地刀闸,Ⅰ—带单接地刀闸,Ⅱ—带双接地刀闸,K—快速分闸;
:W—防污型;
:额定电流,A。
例如GW4-220IIDW/2000型表示为220kV第4次设计的户外带双接地防污染隔离开关,额定电流2000A。
图3-5是GN19-10/400型户内隔离开关。
图3-5 GN19-10/400型户内隔离开关外形图
1—上接线座;2—静触头;3—动触头;4—套管绝缘子;5—下接线座;6—框架;7—转轴;8—拐臂;9—升降绝缘子;10—支柱绝缘子;11—钢片
户内隔离开关安装施工程序如下。
(1)户内高压隔离开关为整组包装运输到现场,在安装前应进行下列检查。
①开关的型号、规格、电压等级等与设计相符。
②所有的部件、附件、备件应齐全,无损伤变形及锈蚀。
③闸刀无变形,接线端子及载流部分应清洁,且接触良好,触点部分镀银层无脱落。
④绝缘子表面应清洁,无裂纹、破损、焊接残留斑点等缺陷,瓷铁黏合应牢固。
(2)开关安装
①用人力或其他起吊工具将开关本体吊到安装位置(开关转轴中心线距地面高度一般为2.5m),并使开关底座上的安装孔套入基础螺栓,找正找平后拧紧螺母。
②安装操作机构。
③配置延长轴。
④配装操作拉杆。
(3)开关调整 开关本体和操作机构安装后,应进行联合调试,使开关分、合闸符合以下质量标准。
①将开关慢慢合闸。
②观察开关动触头有无侧向撞击现象,如有,可改变固定触头的位置,以使刀片刚好进入插口。
③调整隔离开关的辅助触点。
④开关操作机构的手柄位置应正确,合闸时,手柄向上;分闸时,手柄向下。
⑤开关调整完毕,应经3~5次试操作,完全合格后,将开关转上轴上轴臂位置固定,将所有螺栓拧紧,开口销分开。
隔离开关操作机构如下。
(1)手动操作机构 采用手动操作机构时,必须在隔离开关安装地点就地操作。手动操作机构结构简单、价格低廉、维护工作量少,而且在合闸操作后能及时检查触头的接触情况,因此被广泛应用。
手动操作机构有杠杆式和蜗轮式两种,前者一般适用于额定电流小于3000A的隔离开关,后者一般适用于额定电流大于3000A的隔离开关。
①杠杆式。CS6型手动杠杆式操作机构示意图如图3-6所示。图中实线为合闸位置,虚线为分闸位置。
图3-6 CS6型手动杠杆式操作机构示意图
1—手柄;2—牵引杆端接头;3—牵引杆;4—拐臂;5,9,10—连杆;6—扇形杆;7—前轴承;8—后轴承;11,12—辅助触点盒连杆;F—辅助触头盒
它的前轴承7的O1轴上,装有硬性连接的手柄1和杆9,杆9、10绞接于d;图(a)中,杆10的一部分和杆9被装在操作机构内部;后轴承8的O2轴上,装有硬性连接的扇形杆6,杆6、10绞接于c;扇形杆6的弧形边缘开有一排孔,可用螺栓穿入某孔内,将杆5与扇形杆6做不同角度的硬性连接,以便调整,牵引杆3与杆5及拐臂4之间,分别用接头2绞接于b和a,而拐臂4则与隔离开头主轴O3硬性连接。另外,O1轴处装有带弹簧的销子,在合、分闸位置销子均插入锁定。
图3-6(b)所示隔离开关在合闸位置时,杆9、10的绞接轴d处于死点位置以下,因此,可防止短路电流通过隔离开关时,刀闸因电动力作用而自行分闸。分闸操作时,拔出O1轴处的销子,使手柄1顺时针向下旋转150°则杆9随之顺时针向上旋转150°,通过杆10带动扇形杆6逆时针向下旋转90°,牵引杆3被拉向下,并带动拐臂4顺时针向下旋转90°,使隔离开关分闸,O1轴处的销子自动弹入锁定。合闸操作顺序相反。
辅助触点盒F内有若干对触点,其公共小轴经杆11、12与手柄1联动。这些触点用于信号、联锁等二次回路。
②蜗轮式。CS9型手动蜗轮式操作机构安装图如图3-7所示。图中连杆6与窄板7绞接,窄板7与牵引杆5硬性连接。操作时摇动摇把1,经蜗杆3带动蜗轮转动,通过连杆系统使隔离开关分、合闸。顺时针摇动摇把1,使蜗轮4转过180°,隔离开关即完全合闸;逆时针摇动摇把1,使蜗轮4反转过180°,隔离开关即完全分闸。
图3-7 CS9型手动蜗轮式操作机构安装图
1—摇把;2—轴;3—蜗杆;4—蜗轮;5—牵引杆;6—连杆;7—窄板
(2)动力式操作机构 动力式操作机构结构复杂、价格贵、维护工作量大,但可实现远方操作,主要用于户内式重型隔离开关及户外式110kV及以上的隔离开关。动力式操作机构有电动机操作机构(CJ系列)、电动液压操作机构(CY系列)及气动操作机构(CQ系列),主要是采用电动机操作机构。
CJ2型电动机操作机构安装图如图3-8所示。它的传动原理与上述手动蜗轮式操作机构相同,相当于用电动机来代替摇把。当操作机构的电动机1转动时,通过齿轮、蜗杆使蜗轮2转动,经连杆3、牵引杆4及传动杆5驱动隔离开关主轴转动,从而实现分、合闸。电动机的接触器由联锁触点控制,在每次操作完成后,电动机的电源自动断开,电动机停止转动。
图3-8 CJ2型电动机操作机构安装图
1—电动机;2—蜗轮;3—连杆;4—牵引杆;5—传动杆
9.户外隔离开关与接地开关安装:开箱检查,本体就位,安装,操作机构安装,连杆配置,辅助开关安装,调整,接地,补漆,单体调试。
【释义】 操作机构:隔离开关的操作机构分为手动的和动力的。手动的又分为手动杠杆式和手动蜗轮式。动力的有电动机蜗轮机构和气动机构。额定电流较小的隔离开关都是用手动杠杆式操作机构。图3-9为CS6-1T型手动操作机构,用于操作户内隔离开关,其中C表示操作机构,S表示手动,6表示设计序号,T表示全国统一设计。
图3-9 CS6-1T型手动操作机构
1—手柄;2—底座;3—板片;4—扇形板;5—杠杆;6—定位器
与户内型隔离开关比较,户外型隔离开关的工作条件恶劣,并承受母线或线路拉力,因而对其绝缘及机械强度要求较高,要求其触头应制造得在操作时有破冰作用,并且不致使支持绝缘子损坏。户外型隔离开关一般均制成单极式。
(1)户外单柱式隔离开关。GW6-220GD型单柱式户外隔离开关(一相)如图3-10所示。它可单相或三相联动操作,分相直接布置在母线的正下方,大大节省占地面积。每相有一个支持瓷柱6和一个较细的操作瓷柱7;静触头1固定在架空硬母线或悬挂在架空软母线上,动触头2固定在导电折架3上。操作时,操作机构使操作瓷柱7转动,通过传动装置4使导电折架3像剪刀一样上下运动,使动触头夹住或释放静触头,实现合、分闸,所以俗称剪刀式隔离开关。图中动触头2和导电折架3的实线位置为分闸位置,直接将垂直空间作为断口的电气绝缘;虚线位置为合闸位置。主开关与接地开关之间设有机械连锁装置。GW6型隔离开关有220~500kV系列。
图3-10 GW6-220GD型单柱式隔离开关
1—静触头;2—动触头;3—导电折架;4—传动装置;5—接线板;6—支持瓷柱;7—操作瓷柱;8—接地开关;9—底座
(2)户外双柱式隔离开关(GW4、GW5、GW11、GW12、GW17)。图3-11、图3-12为GW4-110型隔离开关(单相)外形图,是双柱式结构,导电闸刀分成两段,分别固定在两个绝缘支柱的顶端。当进行操作的时候,操作机构的交叉连杆带动两个绝缘支柱向相反方向各转动90°角,于是闸刀便断开。这种隔离开关结构简单紧凑、尺寸小、重量轻,但由于闸刀在水平面内转动,导致相间距离较大。图3-13是GW5-110D型隔离开关(单相)示意图,两个棒式绝缘子成“V”形布置,是双柱式隔离开关进一步改进而成。它的闸刀长度更短,使导电系统更加稳定。
图3-11 GW4-110D型110kV双柱式隔离开关外形图
1—接线座;2—主触头;3—接地刀闸触头;4—棒形支柱绝缘子;5—隔离开关传动轴;6—接地刀闸传动轴;7—接地刀闸;8—交叉连杆
图3-12 GW4-110型双柱式隔离开关
1—绝缘支柱;2—接线端;3—挠性连接导体;4—闸刀;5—触头;6—连杆;7—底座
图3-13 GW5-110D型V式隔离开关
1—底座;2、3—闸刀;4—连接端子;5—挠性连接导体;6—棒式绝缘子;7—支承座;8—接地刀闸
图3-14所示是GW2-35G/600型户外隔离开关,额定电压35kV,额定电流600A,G表示改进型。图3-14只画出其中的一相。每相有两只绝缘子,两端的绝缘子用以支持接线座及动触头等,中间的一个绝缘子在操作机构作用下可以转动,转动时通过框架使动,静触头接通或断开。动触头(工作闸刀)的端部为扁平形,合闸时,它以窄面插入静触头,然后绕自身的轴转动,使宽面平放,以撑开静触头。这样,动、静触头之间获得较大的接触压力,并在转动过程中,通过接触处的摩擦而破坏了氧化层。分闸时,动触头先转动,后打开。这样可获得较大的破冰力。动触头的转动是靠框架的运动来实现的。
图3-14 GW2-35G/600型户外隔离开关外形图
1—支座;2—绝缘子;3—接线座;4—软连线;5—框架;6—动触头(工作闸刀);7—静触头;8—引弧角;9—传动转轴
在动触头断开小电流后,产生电弧,通过引弧角使电弧向上运动,因此在电流某次经过零值时电弧自然熄灭,可以避免电弧烧坏动触头和静触头。
图3-15为GW5-110D型V形双柱式户外隔离开关(一相)。它也是水平开启式结构,每相的两个瓷柱6成V形布置在底座1的轴承上,夹角为50°;轴承座由伞形齿轮啮合。工作时,两个瓷柱以相同速度作相反方向(一个顺时针,另一个反时针)转动,于是刀闸3便向同一侧方向分闸或合闸。
图3-15 GW5-110D型隔离开关
1—底座;2、3—刀闸;4—接线端子;5—挠性连接导体;6—支持瓷柱;7—支承座;8—接地开关
(3)三柱式隔离开关。GW7-330D型三柱式户外隔离开关(一相)如图3-16所示。它为水平开启式双断口结构,可单相或三相操作,并可分相布置。每相有三个瓷柱,边上两个瓷柱3是静止不动的,其顶上各有一个静触头5;中间瓷柱7用来支持主刀闸6,同时是一个操作瓷柱,可在水平面上转动70°。操作时,操作机构通过底座1上的传动杆带动中间瓷柱转动,实现分闸或合闸。为了改善电场分布,每个瓷柱顶部装有均压环4。三柱式隔离开关主要缺点是:绝缘子较多、体积较大。GW7型有220~500kV系列。
图3-16 GW7-330D型三柱式隔离开关
1—底座;2—接地刀支架;3—支持瓷柱;4—均压环;5—静触头;6—主刀闸;7—操作瓷柱;8—接地刀闸;9—拉杆
图3-17为GW7-220D型隔离开关(单相)外形图,是三柱式结构,两端瓷柱静止不动,瓷柱顶部装有静触头,中间瓷柱可以转动,带动顶部的导电杆在水平面内转动,实现隔离开关的分闸和合闸。
图3-17 GW7-220D型三柱式隔离开关
1—底座;2—接地刀闸支架;3—支持瓷柱;4—静触头;5—导电杆;6—操作支柱;7—接地刀闸;8—拉杆
户外三柱式隔离开关又可分为三相式、三相带单接地式和三相带双接地式。
10.敞开式组合电器安装:开箱检查,基础找平,本体安装、固定,触头安装,拉杆配置、调整,操作机构、联锁开关、信号装置的检查、调整,接地,补漆,单体调试。
【释义】 敞开式组合电器是由隔离开关、电流互感器、电压互感器、电缆头组合而成的户外装置,通常以隔离开关为主,可作为户外220kV、330kV、500kV电压等级线路有电压无负载时切断和闭合之用。敞开式组合电器有隔离开关与其他装置的多种组合,具有结构紧凑简单、易于维修等特点,可以减少占地面积和使用空间。
如图3-18所示,ZH1系列敞开式组合电器是由GW7型隔离开关与电流互感器、电压互感器、电缆头组合而成的单相户外装置;ZH2系列敞开式组合电器是由两组GW12系列隔离开关采用静触头方式组合而成,适用于3/2接线方式。
图3-18 ZH1-220/GL型敞开式组合电器示意图
接地:电气装置的某一部分与地做良好的连接,称为接地。
11.电流、电压互感器安装:开箱检查,本体就位,安装、固定、接地,补漆,单体调试。
【释义】 互感器:在供配电系统中使用互感器的目的在于扩大测量仪表的量程和使测量仪表与高压电路绝缘,以保证工作人员的安全,并能避免测量仪表和继电器直接受短路电流的危害。同时也可使测量仪表、继电器等规格比较统一。
按互感器的用途可将互感器分为电压互感器和电流互感器两大类。
(1)电压互感器。电压互感器的构造原理与小型电力变压器相似。原绕组为高压绕组,匝数较多;副绕组为低压绕组,匝数较少。各种仪表(如电压表、功率表等)的电压线圈皆彼此并联地与副绕组相接,使他们都受同一副边电压的作用。为使测量仪表标准化,电压互感器的副边额定电压均为100V。电压互感器按其绝缘形式可分为油浸式、干式和树脂浇注式等;按相数可分为单相和三相;按安装地点可分为户内和户外。
(2)电流互感器。电流互感器的原绕组匝数甚少(有的直接穿过铁芯,只有一匝),而副绕组匝数较多,各种仪表(如电流表、功率表等)的电流绕圈皆彼此串联接在副绕组回路上,使他们都通过同一大小的电流。为使仪表统一规格,电流互感器副边额定电流大多为5A。由于各种仪表电流线圈的阻抗很小,因此电流互感器的运行状态和电力变压器的短路情况相似。电流互感器的种类很多。按安装地点分,有户内式和户外式;按原绕组的匝数分有单匝式和多匝式;按整体结构及安装方法分,有穿墙式、母线式套管式和支持式;按一次电压高低分,有高压和低压;按准确度级分,有0.2、0.5、1、3、10等级;按绝缘形式分,有瓷绝缘、浇注树脂绝缘和塑料外壳等。
①互感器到达现场后的外观检查。
a.互感器外观应完整,附件齐全,无锈蚀或机械损伤。
b.油浸式互感器油位应正常,密封应良好,无渗油现象。
c.电容式电压互感器的电磁装置和谐振阻尼器的封铅应完好。
②互感器可不进行器身检查,但在发现有异常情况时,应按下列要求进行检查。
a.螺栓应无松动,附件完整。
b.铁芯应无变形,且清洁紧密,无锈蚀。
c.绕组绝缘应完好,连接正确、紧固。
d.绝缘支持物应牢固,无损伤,无分层分裂。
e.内部应清洁,无油垢杂物。
f.穿心螺栓应绝缘良好。
g.制造厂有特殊规定时,尚应符合制造厂的规定。
③互感器安装时应进行的检查。
a.互感器的变化分接头的位置和极性应符合规定。
b.二次接线板应完整,引线端子应连接牢固,绝缘良好,标志清晰。
c.油位指示器、瓷套法兰连接处、放油阀均应无渗油现象。
d.隔膜式储油柜的隔膜和金属膨胀器应完整无损,顶盖螺栓紧固。
④油浸式互感器安装面应水平;并列安装的应排列整齐,同一组互感器的极性方向应一致。
⑤具有等电位弹簧支点的母线贯穿式电流互感器,其所有弹簧支点应牢固,并与母线接触良好,母线应位于互感器中心。
⑥具有吸湿器的互感器,其吸湿剂应干燥,油封油位正常。
⑦互感器的呼吸孔的塞子带有垫片时,应将垫片取下。
⑧电容式电压互感器必须根据产品成套供应的组件编号进行安装,不得互换。各组件连接处的接触面,应除去氧化层,并涂以电力复合脂;阻尼器装于室外时,应有防雨措施。
⑨具有均压环的互感器,均压环应安装牢固、水平,且方向正确。具有保护间隙的,应按制造厂规定调好距离。
⑩零序电流互感器的安装,不应使构架或其它导磁体与互感器铁芯直接接触,或与其构成分磁回路。
互感器的下列各部位应良好接地。
a.分级绝缘的电压互感器,其一次绕组的接地引出端子,电容式电压互感器应按制造厂的规定执行。
b.电容型绝缘的电流互感器,其一次绕组末屏的引出端子、铁芯引出接地端子。
c.互感器的外壳。
d.备用的电流互感器的二次绕组端子应先短路后接地。
e.倒装式电流互感器二次绕组的金属导管。
互感器安装:互感器安装过程包括互感器本体就位安装和安装后的试验。
(1)互感器安装。
①电压互感器安装。电压互感器一般多装在成套配电柜内或直接安装在混凝土台上。装在混凝土台上的电压互感器要等混凝土硬化并达到一定强度后,才能进行安装工作,且应对电压互感器本身作仔细检查。但一般只作外观检查,如经试验判断有不正常现象时,则应作内部检查。电压互感器外部检查可按下列各项进行:检查瓷套管有无裂缝,边缘是否毛糙或损坏,瓷套管与上盖间的胶合是否可靠,用手轻轻扳动套管,套管不应活动;附件应齐全,无锈蚀或机械损伤;油浸式互感器油位应正常、密封应良好,无渗油现象;互感器的变比分接头位置应符合设计规定;二次接线板应完整,引出端子应连接牢固,绝缘良好,标志清晰。
互感器安装应水平,并列安装的互感器应排列整齐,同一组互感器的极性方向应一致,二次接线端子及油位指示器的位置应位于便于检查的一侧。具有均压坏的互感器,均压一半应装置牢固、水平,且方向正确。接线时应注意,接到套管上的母线,不应使套管受到拉力,以免损坏套管。并应注意接线正确:电压互感器二次侧不能短路,一般在一、二次侧都应装设熔断器作为短路保护;极性不应接错;二次侧必须有一端接地。以防止一、二次线圈绝缘击穿,一次侧高压串入二次侧,危及人身及设备安全。互感器外壳亦必须妥善接地。
②电流互感器安装。电流互感器的安装应视设备配置情况而定,一般有以下几种情况:安装在金属构架(如母线架)上;在母线穿过墙壁或楼板的地方,将电流互感器直接用基础螺栓固定在墙壁或楼板上,或者先将角钢做成矩形框架,埋入墙壁或楼板中,再将与框架同样大小的铁板(厚度约4mm)用螺栓固定在框架上,然后将电流互感器固定在钢板上;安装在成套配电柜内。
电流互感器在安装之前亦应像电压互感器一样进行外观检验,符合要求之后再进行安装。安装时应注意:电流互感器安装在墙孔或楼板孔中心时,其周边各应有2~3mm的间隙,然后塞入油纸板以便于拆卸,同时也可以避免外壳生锈;每相电流互感器的中心应尽量安装在同一直线上,各互感器的间隔应均匀一致;当电流互感器二次线圈的绝缘电阻低于10~20MΩ时,必须干燥,使其恢复绝缘;接线时应注意不使电流互感器的接线端子受到额外拉力,并保证接线正确。对于电流互感器应特别注意:极性不应接错,避免出现测量错误或引起事故;二次侧不应开路,且不应装设熔断器;二次侧的一端和互感器外壳应妥善接地,以保证安全运行。互感器安装结束后即可进行交接试验,试验合格即可投入运行。
(2)互感器试验 互感器的交接试验应按规范要求进行,其试验项目及要求如下。
①测量线圈的绝缘电阻,其值不作规定,但与出厂试验值比较无明显差别。
②线圈对外壳的交流耐压试验。试验方法同变压器试验。串级式电压互感器的一次线圈可不进行交流耐压试验,当对绝缘性能有要求或怀疑时,宜按《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》(GB 50150—2006)的规定进行倍频感应耐压试验。二次线圈之间及其对外壳的工频耐压试验标准为2000V,可与二次回路一起进行。
③测量35kV及以上互感器一次线圈连同套管一起的介质损耗角正切值tanδ(%)。35kV油浸式电压互感器的tanδ(%)不应大于有关标准。35kV以上电压互感器,在试验电压为10kV时,按制造厂试验方法测得的tanδ(%)值不应不大于出厂试验的130%。电流互感器在20℃时的tanδ(%)不应大于有关标准。测量时二次线圈应接地,对于串级式电压互感器其二次线圈的接地可按试验方法而定。
④油浸式互感器的绝缘油试验。主要进行电气强度试验。35kV以下的互感器当主绝缘试验合格时,可不做。
⑤测量电压互感器一次线圈的直流电阻。所测数值与产品出厂值或同批相同型号产品的测得值相比,应无明显差别。
⑥测量电流互感器的励磁特性曲线。该项试验当继电保护对电流互感器的励磁特性有要求时才进行。当电流互感器为多抽头时,可在使用抽头或最大抽头测量。同型式电流互感器的特性相互比较,应无明显差别。
⑦测量1000V以上电压互感器的空载电流和励磁特性。应在互感器的铭牌额定电压下测量空载电流,所测值与同批产品测得值或出厂数值比较,应无明显差别。
⑧检查三相电压互感器的接线组别和单相互感器引出线的极性。必须与铭牌及外壳上的标志相符合。
⑨检查互感器的变压比。应与制造厂铭牌值相符,对多抽头互感器,可只检查使用分接头的变化。
⑩测量铁芯夹紧螺栓的绝缘电阻。在作器身检查时应对外露的或可接触到的铁芯夹紧螺栓进行测量,绝缘电阻值不作规定。采用2500V兆欧表进行测量,试验时间为1min,应无闪络及击穿现象。应注意,当穿芯螺栓一端与铁芯连接者,测量时应将接连片断开,不能断开的可不进行测量。
12.避雷器安装:开箱检查,本体吊装、固定,均压环安装,并联电阻安装,放电记录器安装(不包括支架制作及安装)、引线,接地,刷漆,单体调试。
【释义】 避雷器:用来防护雷电产生的过电压波沿线路侵入变配电所或其他建筑物内,以免危及被保护设备的绝缘。避雷器应与被保护设备并联,在被保护设备的电源侧。
管型避雷器:由产气管、内部间隙和外部间隙组成,管型避雷器具有残压小的突出优点,且简单经济,但动作时有气体吹出,因此只用于室外线路。
当线路上遭到雷击或发生感应雷时,大气过电压使管式避雷器的外部间隙和内部间隙击穿,强大的雷电流通过接地装置入地。随之而来的是供电系统的工频续流,其值也很大,雷电流和工频续流在管内间隙发生的强烈电弧,使管内的产气材料产生大量灭弧气体,这些气体压力很大,从环形电极的开口处喷出,形成纵吹作用,使电弧电流过零熄灭,这时外部间隙的空气恢复了绝缘,使管型避雷器与系统隔离,恢复系统的正常运行。
管式避雷器一般只用来保护架空线路的个别绝缘弱点和发电厂的出线段以及变电所的进线段。管式避雷器在安装前应进行外观检查,绝缘管壁应无破损、裂痕、漆膜无脱落、管口无堵塞、配件应齐全;应进行必要的试验,且试验合格。安装时不得任意拆开调整其灭弧间隙。安装要求如下。
(1)安装避雷器应在管体的闭口端固定,开口端指向下方。当倾斜安装时,其轴线与水平方向的夹角:对于普通管式避雷器应不小于15°,无续流避雷器应不小于45°,装于污秽地区时,尚应增大倾斜角度。
(2)避雷器安装方向,应使其排出的气体不致引起相间或对地闪络,也不得喷及其他电气设备,动作指示盖应向下打开。
(3)避雷器及其支架必须安装牢固,防止因受反冲力而导致变形和移位,同时应便于观察和检修。
(4)无续流避雷器的高压引线与被保护设备的连接线长度应符合产品的技术规定。
氧化锌避雷器:金属氧化物避雷器(MOA),其阀片电阻是以氧化锌(ZnO)为主要材料,掺以少量其他金属氧化物等添加剂经高温烧结制成的具有良好非线性特性的压敏电阻,又称压敏避雷器。
阀式避雷器:是性能较好的一种避雷器,使用比较广泛,它的基本元件是装在密封瓷套中的火花间隙和非线性电阻(阀片)。阀片是由金刚砂(SiC)和结合剂在一定的温度下烧结而成。阀片的电阻值随通过的电流值而变,当很大的雷电流通过阀片时,它将呈现很大的电导率,这样,将使避雷器上的残压不高;当在阀片上加以电网电压时,它的电导率会突然下降,而将工频续流限制到很小的数值,为间隙切断续流创造了良好条件。
阀式避雷器安装要求。
(1)避雷器安装前,应进行下列检查。
①瓷件应无裂纹、破损,瓷套与铁法兰间的黏合应牢固,法兰泄水孔应通畅。
②磁吹阀式避雷器的防爆片应无损坏和裂纹。
③组合单元应经试验合格,底座和拉紧绝缘子绝缘应良好。
④运输时用以保护金属氧化物避雷器防爆片的上下盖子应取下,防爆片应完整无损。
⑤金属氧化物避雷器的安全装置应完整无损。
(2)避雷器组装时,其各节位置应符合产品出厂标志的编号。
(3)带串、并联电阻的阀式避雷器安装时,同相组合单元间的非线性系数的差值应符合现行国家标准《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》的规定。
(4)避雷器各连接处的金属接触表面,应除去氧化膜及漆膜,并漆一层电力复合脂。
(5)并列安装的避雷器三相中心应在同一直线上;铭牌应位于易观察的同一侧。避雷器应安装垂直,其垂直度应符合制造厂的规定,如有歪斜,可在法兰间加金属片校正,但应保证其导电良好,并将其缝隙用腻子抹平后涂漆。
(6)拉紧绝缘子串必须紧固;弹簧应能伸缩自如,同相各拉紧绝缘子串的拉力应均匀。
(7)均压环应安装水平,不得歪斜。
(8)放电计数器应密封良好、动作可靠,并应按产品的技术规定连接,安装位置应一致,且便于观察;接地应可靠,放电计数器宜恢复至零位。
(9)金属氧化物避雷器的排气通道应通畅;排出的气体不致引起相间或对地闪络,并不得喷及其它电气设备。
(10)避雷器引线的连接不应使端子受到超过允许的外加应力。
13.电容器、熔断器、阻波器、综合滤波器安装:开箱检查,本体就位,安装、固定,接地,补漆,单体调试。
【释义】 电容器:由两个金属电极中间夹一层绝缘(又称电介质)构成。当在两个金属电极上施加电压时,电极上就会储存电荷,所以它是一种储能元件。电容器具有阻止直流电流通过,而允许交流通过(有一定的阻抗)的特性。因此,电容器常用于隔离直流电流、滤波或耦合交流信号、信号调谐等电路中。
(1)电容器安装的设备及材料要求。
①电容器应有额定容量、接线方式、电压等级等技术数据。备件应齐全,其型号、规格必须符合设计要求。并应有产品质量合格证及随带技术文件。
②电容器及电气元件应完好、无损伤现象。
③套管芯棒应无弯曲及滑扣现象,引出线端附件齐全、压接紧密。外壳无机械损伤及渗油现象。
④型钢的型号、规格应符合设计要求,并无明显锈蚀,紧固件均应是镀锌制品标准件。
⑤其他材料型号、规格和材质均应符合设计要求,并应有产品出厂合格证。
(2)电容器安装的工艺流程:
(3)电容器安装
①设备验收。
a.开箱验收。依据装箱单,核对电容器、备件的型号、规格及数量,必须与装箱单相符。随带技术文件应完整、齐全。并应有产品质量出厂合格证。
b.受检的电容器、备件的型号、规格必须符合设计要求,并应完好无损。
c.绝缘电阻测试。对500V以下电容器,应用1000V摇表进行绝缘测试,3~10kV的电容器应采用2500V绝缘摇表进行测试,并应做好记录。
②基础制作安装。
a.型钢基础制作、安装必须符合设计要求。
b.组装式电容器安装之前,首先,按施工图纸要求预制好框架,设备分层安装时,其框架的层间不应加设隔板,构架应采用阻燃性材料制作,分层布局常规不宜超过三层。底部距地坪不应小于300mm,架间的水平距离不小于500mm,母线对上层构架的距离不应小于200mm,每台电容器之间的距离不应小于50mm。上述安装数据系为参考数据,施工过程应按设计要求和随带的相关技术文件的规定执行。
c.基础型钢及构架,必须按设计要求涂刷涂料和做好接地。
③二次搬运。电容器搬运全过程应轻拿轻放,要对瓷瓶加以保护,壳体不得遭受任何机械损伤。确保设备、配件完整性。
④电容器安装。
a.电容器通常安装在干燥、洁净的专用电容器室内,不应安装在潮湿、多尘、高温、易燃、易爆及有腐蚀性气体的场所。
b.电容器的额定电压应与电网电压相符。一般应采用角形连接。
c.电容器组应保持三相平衡电流,三相不平衡电流不大于5%。
d.电容器必须设置有放电环节。以保证停电后迅速将储存的电能放掉。
e.电容器安装时铭牌应向通道一侧。
f.电容器的金属外壳必须有可靠接地。
⑤接线。
a.电容器连接线应采用软导线的型号、规格必须符合设计要求,接线应对称一致,整齐美观,线端应加线鼻子,并压接牢固可靠。
b.电容器组用母线连接时,不要使电容器套管(接线端子)受机械应力,压接应严密可靠,坚固时应采用力矩扳手,紧固力矩值应符合有关规定。母线排列整齐,并应涂刷好相色。
c.电容器组控制导线的连接应符合盘柜配线设计要求,二次回路配线应符合随带文件安装配线的要求。
熔断器:用来切断设备短路电流或长期严重过载电流,具有断路功能的保护元件。它由金属熔件和支持熔件的接触结构组成。常见的熔断器有瓷插式熔断器、螺旋式熔断器、封闭式熔断器、填充料式熔断器、自复熔断器等。瓷插式熔断器:瓷插式熔断器构造简单,如图3-19所示。国产熔体规格有0.5A、1A、1.5A、2A、3A、5A、7A、10A、15A、20A、25A、30A、35A、40A、45A、50A、60A、70A、75A、80A、100A等。
图3-19 RC1A型瓷插式熔断器
1—熔丝;2—动触头;3—静触头;4—瓷盖;5—瓷座
型号含义如下:
螺旋式熔断器:其构造简单,如图3-20所示。RL1型螺旋式熔断器的特点是:当熔丝熔断时,色片被弹落,需要更换熔丝管,常用于配电柜中。
图3-20 RL1型螺旋式熔断器
1—瓷帽;2—金属管;3—色片;4—熔丝管;5—瓷套;6—上接线端;7—底座;8—下接线端
封闭式熔断器:其构造如图3-21所示。它用耐高温的密封保护管,内装熔丝或熔片,当熔丝熔化时,管内气压很高,能起到灭弧的作用,还能避免相间短路。这种熔断器常用在容量较大的负载上作短路保护。大容量的能达到1kA。
图3-21 RM-10型封闭式熔断器
1—黄铜圈;2—纤维管;3—黄铜帽;4—刀座;5—熔片;6—特种垫圈;7—刀形接触片
填充料式熔断器:其构造如图3-22所示。这种熔断器是我国自行设计的,它的主要特点是具有限流作用及较高的极限分断能力。所谓限流是指线路短路时,在电流尚未达到最大值时就迅速切断电流,这种作用称为限流作用,这种熔断器常用于具有较大短路电流的电力系统和成套配电装置中。
图3-22 RTO-1填充料式熔断器
1—指示器;2—熔丝指示器;3—石英砂;4—熔体;5—闸刀;6—瓷管;7—盖板
自复熔断器:由于近代低压电器容量逐渐增大,低压配电线路的短路电流也越来越大,要求用于系统保护开关元件的分断能力也不断提高,为此而出现了一些新型限流元件,如自复熔断器等,如图3-23所示。自复熔断器应用时和外电路的断路器配合工作,效果很好。
图3-23 自复熔断器
D1、D2—端子;F1、F2—阀门;1—金属外壳;2—陶瓷圆筒(BeO);3—钠;4—垫圈;5—高压气体Ar;6—活塞;7—环;8—电流通路;9—特制陶瓷
常用熔断器和熔体额定电流见表3-3。
表3-3 常用熔断器和熔体额定电流
选择熔断器类型时,主要依据负载的保护特性和短路电流的大小选择熔断器的类型。对于容量小的电动机和照明支线,常采用熔断器作为过载及短路保护,因而希望熔体的熔化系数适当小些。通常选用铅锡合金熔体的RCA系列熔断器。对于较大容量的电动机和照明干线,则应着重考虑短路保护和分断能力。通常选用具有较高分断能力的RM-10和RL-1系列熔断器。
熔断器的主要构成部分有熔体、熔断体和底座,还有熔管、载熔体、熔断指示器等。熔体是预定熔化部分,熔体固定在熔断体内,熔体的周围充以石英砂,用以熄灭熔体熔断时所形成的电弧。熔体熔化后,整个熔断体一起更换,故熔断体是预定要更换部件。熔断体通过接触部分固定在底座上,底座与外部电路连接。有的熔断器熔体固定在称为熔管的绝缘管内,管内无填充物质,熔体熔断后可以更换。这种熔断器没有熔断体。载熔件是用于装、拆熔断体的熔断器可动部件。熔断指示器能示出熔断体内的熔体熔断与否。
熔断器的结构及灭弧方式主要有三种。
(1)开启式 在结构上没有限制熔体熔化时电弧和金属微粒喷出的装置,仅适用于短路电流不大的回路中。
(2)半封闭式 在结构上把熔体装入管内,管的一端或两端开启,熔体熔断时电弧和金属气体按一定方向喷出管外,从而避免了相间弧光短路和对附近人员的伤害。
(3)封闭式 在结构上把熔体封闭在熔管内,限制了电弧和金属气体的外喷,管内压力增高有利于灭弧,使用比较安全可靠。
14.集合式并联电容器安装:开箱检查,基础找平,本体就位,组合安装,调整,接地,补漆,单体调试。
【释义】 并联电容器:并联连接于工频交流电力系统中,补偿感性负荷无功功率,提高功率因数,改善电压质量,降低线路损耗的一种电容器。其型号表示如下:
电容器由外壳和芯子组成。外壳用薄钢板密封焊接而成,外壳盖上装有出线瓷套,在两侧壁上焊有供安装的吊耳。一侧吊耳上装有接地螺栓。外形如图3-24所示。
图3-24 并联电容器外形
芯子由若干个元件和绝缘件叠压而成。元件用电容器纸或膜纸复合或线薄膜作介质和铝铂作极板卷制而成。为适应各种电压,元件可接成串联或并联。
电容器内部设有放电电阻,电容器自电网断开能自行放电。一般情况下,10min后即可降至75V以下。
常用电容器的型号见表3-4。
表3-4 常用并联电容器
电力电容器通常是元件、箱壳、出线套管、绝缘件、电气连接件和机械固定件等零部件组成。
电力电容器的芯子是由若干个元件和绝缘体叠压成的,元件用膜纸复合成纯薄膜作介质和铝箔作极板卷制而成。在电压1.05kV及以下的电容器内,每个元件上都串有一个熔丝。
电容器在断电后再次投入运行时会产生很高的过电压,为了电容器不致烧毁和操作人员的人身安全,在电容器的内部都设有放电电阻。电容器自电网断开能自行放电,一般情况下,高压并联电容器在600s后电压能够下降到75V以下,低压并联电容器在180s后电压可以降到75V以下。
并联电容器的补偿方式主要有对线末端大型电动机进行的个别补偿,在高压或低压配电母线处进行的集中补偿,以及两种补偿相结合的混合补偿。其中在供电线路末端的感应电动机的端子上直接或通过开关并接的电容器组的补偿方式,可以使电动机的功率因数始终保持在95%~100%,降低了线路的电压损耗,通过电容器电流(Ic)为电动机空载电流的85%~95%,根据Ic来选择电容器的容量。
电容器的常用温度类别有-40/A、-25/A、-25/B、-5/A、-5/C。斜线左侧的数字表示电容器的下限温度值,斜线右侧的字母表示电容器的上限温度代号。
15.自动无功补偿装置、放电线圈安装:开箱检查,本体就位、安装,接地,单体调试。
【释义】 一般无功动态补偿装置由控制器、晶闸管、并联电容器、电抗器、过零触发模块、放电保护器件等组成。装置实时跟踪测量负荷的电压、电流、无功功率和功率因数,通过微机进行分析,计算出无功功率并与预先设定的数值进行比较,自动选择能达到最佳补偿效果的补偿容量并发出指令,由过零触发模块判断双向可控硅的导通时刻,实现快速、无冲击地投入并联电容器组。
16.成套高压配电柜安装、接地变压器柜安装、中性点接地成套设备安装:开箱检查,本体就位、找正、固定,柜间连接,断路器解体检查,联锁装置检查,断路器调整,注油,其他设备检查,导体接触面检查,二次元件拆装,校接线,接地,补漆,单体调试。
【释义】 高压配电柜:主要用于工矿企业变配电站作为接收和分配电能之用。
成套高压配电柜的安装过程包括基础型钢的加工和埋设、配电柜的搬运和检查、配电柜的安装等。
(1)基础型钢的加工和埋设 配电柜的安装通常是以角钢或槽钢作基础。为了便于今后维修拆换,则多采用槽钢。埋设之前应将型钢调直,除去铁锈,按图纸要求尺寸下料钻孔(不采用螺栓固定者不钻孔)。型钢的埋设方法,一般有以下两种。
①直接埋设法 此种方法是在土建浇筑混凝土时,直接将基础型钢埋设好。先在埋设位置找出型钢的中心线,再按图纸的标高尺寸测量其安装高度和位置,并做上记号。将型钢放在所测量的位置上,使其与记号对准,用水平尺调好水平,并应使两根型钢处在同一水平面上,且应平行。当水平尺不够长时,可用一平板尺放在两根型钢上面,再把水平尺放在平板尺上,水平低的型钢可用铁片垫高,以达到要求值。水平调好后即可将型钢固定。固定方法一般是将型钢焊在钢筋上,也可用钢丝绑在钢筋上。为了防止型钢下沉而影响水平,可在型钢下面支一些钢筋,使其稳固。完成后即可浇筑混凝土。
②预留沟槽埋设法 此种方法是在土建浇筑混凝土时,先根据图纸要求在型钢埋设位置预埋固定基础型钢用的铁件(钢筋或钢板)或基础螺栓,同时预留出沟槽。沟槽宽度应比基础型钢宽30mm;深度为基础型钢埋入深度减去两次抹灰层厚度,再加深10mm作为调整余度。待混凝土凝固后(二次抹灰之前),将基础型钢放入预留的沟槽内,加垫铁调平后与预埋铁件焊接或用基础螺栓固定。型钢周围用混凝土填充并捣实。
(2)配电柜的搬运和检查 搬运配电柜应在较好天气,以免柜内电器受潮。由于配电柜的柜体高大,且重心较高,所以容易翻倒。因此,在搬运过程中,要防止配电柜倾倒。应采取防振、防潮、防止柜架变形和漆面受损等安全措施,必要时可将装置性设备和易损元件拆下单独包装运输。吊装、运输配电柜一般使用吊车和汽车。起吊的吊绳角度通常小于45°。配电柜放到汽车上应直立,不得侧放或倒置,并应用绳子进行可靠固定。
配电柜运到现场后应进行开箱检查。开箱时应小心谨慎,不要损坏设备。开箱后用抹布把配电柜擦干净,检查其型号、规格应与工程设计相符,制造厂的技术文件、附件及备件应齐全、无损伤。整个柜体应无机械损伤,柜内所有电器应完好。仪表、继电器可以从柜上拆下送交试验室进行检验和调校,等配电柜安装固定完毕后再装回。
(3)配电柜安装 在浇筑基础型钢的混凝土凝固之后,即可将配电柜就位。就位时应根据图纸及现场条件确定就位次序,一般情况是以不妨碍其他柜就位为原则,先内后外,先靠墙处入口处,依次将配电柜放在安装位置上。配电柜就位后,应先调到大致的水平位置,然后再进行精调。当柜较少时,先精确地调整第一个柜,再以第一个柜为标准逐个调整其余柜,使其柜面一致、排列整齐、间隙均匀。当柜较多时,宜先安装中间一个柜,再调整安装两侧其余柜。调整时可在下面加垫铁(同一处不宜超过3块),才可进行固定。
配电柜的固定多用螺栓固定。若采用焊接固定时,每台柜的焊缝不应少于4处,每处焊缝长约100mm左右。为保持柜面美观、焊缝宜放在柜体的内侧。焊接时,应把垫于柜下的垫片也焊在基础型钢上。值得注意的是,主控制柜、继电保护盘、自动装置盘等不宜与基础型钢焊死。装在振动场所的配电柜,应采取防振措施。一般是在柜下加装约为10mm厚的弹性垫。柜体安装固定完毕之后,即可对柜内设备、二次回路接线及仪表进行调整,使之达到电气设计规范要求。
断路器:高压断路器是电力系统最重要的控制和保护设备,它在电网中起两方面的作用。在正常运行时,根据电网的需要,接通或断开电路的空载电流和负载电流,这时起控制作用。而当电网发生故障时,高压断路器和保护装置及自动装置相配合,迅速、自动地切断故障电流,将故障部分从电网中断开,保证电网无故障部分的安全运行,以减少停电范围,防止事故扩大,这时起保护作用。
(1)断路器可按灭弧介质进行分类:液体介质断路器、气体介质断路器、真空断路器及磁吹断路器。在液体介质断路器中,有多油断路器和少油断路器。所谓多油断路器,就是其中的变压器油不但是灭弧介质,而且还担负着相间、相对地的绝缘作用。所谓少油断路器就是其中的油仅作灭弧介质,而相间、相对地的绝缘一般由空气等其他介质承担。气体介质断路器有压缩空气断路器和SF6气体断路器。真空断路器是利用真空作为绝缘和灭弧手段的断路器。磁吹断路器是在外加磁场力作用下将电弧吹入灭弧室进行灭弧的。高压断路器的结构由基座、绝缘支柱、开断元件及操作机构组成。开断元件是断路器用来进行接通或断开电路的执行元件,它包括触头、导电部分及灭弧室等。触头的分合动作是靠操作机构来带动的。开断元件放在绝缘支柱上,使处于高电位的触头及导电部分与低电位部分绝缘。绝缘支柱则安装在基座上。
(2)在高压断路器上通常标有下列参数:产品型号、额定电压、额定电流、额定短路开断电流、额定操作顺序、额定短时耐受电流、额定峰值耐受电流等。另外,对于63~220kV电压等级,还要标注额定雷电冲击电压;对于330kV及以上电压等级,要进一步标注额定操作冲击耐压水平;对有特殊要求的,应标明额定线路充电开断电流、额定电缆充电开断电流、额定电容器组开断电流等参数。
①型号。高压断路器的全部型号包括以下几部分:第一个拼音文字表示断路器的种类,即S—少油,D—多油,K—压缩空气,Z—真空,L—六氟化硫,Q—自产气,C—磁吹;第二拼音文字表示使用场合,即N—户内,W—户外;拼音文字后数字依次表示设计序列、额定电压、额定电流和额定开断电流;在额定电压后面有时增加一个拼音文字,用来表示某种特殊性能,如G—改进型,D—增容,W—防污,Q—耐振。
高压断路器的机构型号表示如下:第一位字母代表操作机构的拼音(即C);第二位字母代表机构的类型,如S—手动,D—电磁,J—电动机,T—弹簧,Q—气动,Z—重锤,Y—液压;第三位数字表示设计序列;第四部分的数字代表最大合闸力矩以及其他特征标志。
②额定电压。指断路器在运行中所承受的正常工作电压。它与断路器的最高工作电压所代表的意义是不同的,最高工作电压是指断路器在运行中应能承受的最高电压。当额定电压小于330kV电压等级时,最高工作电压的大小为额定电压的1.10~1.15倍;当额定电压在330~500kV之间的电压等级时,最高工作电压的大小为额定电压的1.10倍。
③额定电流。指在规定的环境温度下,断路器长时间允许通过的最大工作电流。当长期通过额定电流时,断路器导电回路各部分发热不超过规定的温升标准。
④额定短路开断电流。指在规定条件下,断路器能保证正常开断的最大短路电流。规定条件(包括恢复电压、非周期分量、短路功率因数等)都应符合标准规定。通常,断路器开断短路电流时还包括非周期分量,所以一般情况下,额定短路开断电流是用触头分离瞬间电流交流分量有效值和直流分量百分数表示。若直流分量不超过20%,则额定开断电流仅以交流分量有效值来表示,并简称为额定短路电流。
⑤额定操作顺序。额定操作顺序分为两种,一是自动重合闸操作顺序,即分—θ—合分—t—合分;另一种为非自动重合闸操作顺序,即分—t—合分—t—合分(或合分—t—合分)。对于第一种顺序,θ为无电流时间(指从断路器所有极的电弧最终熄灭起到随后重新合闸时任一极首先通过电流时为止的时间间隔),取值为0.3s或0.5s;t为180s(有时可称为强送时间);合分时间(又称金属短接时间)为合闸操作过程中从首合相触头接触瞬间起到随后的分闸操作时所有相中弧触头都分离瞬间为止的时间间隔。对于第二种顺序,通常t取15s。如有必要,断路器可分别标出不同操作顺序下对应的开断能力。由此可见,操作顺序是指在规定时间间隔的一连串规定的操作,它与操作循环的含义是不同的。
操作循环是指从一个位置转换到另一个位置,并再返回到初始位置的连续操作,具体就是指合分或分合的操作,如机械试验时应包括主回路不带电时所进行的数千次的操作循环。
⑥额定短时耐受电流(额定热稳定电流)。在规定的额定短路持续时间内,流过机械式断路器使其各部分发热不超过短时容许温度的最大短路电流,以有效值表示。额定短路持续时间最长不得超过5s。
⑦额定峰值耐受电流(额定动稳定电流)。在规定的使用和性能条件下,机械式断路器能够承受的额定短时耐受电流的第一个大半波峰值电流,它所产生的电动力应不致使断路器损坏。规定额定峰值受电流标准为2.5倍额定短时耐受电流,并且等于额定短路关合电流。进行动稳定电流试验时,其流通时间不得小于0.3s。
二、本章定额未包括的工作内容
1.SF6气体质量检验;金属平台和爬梯的安装,组合电器的整体油漆。
【释义】 见第3章说明释义一、7释义。
2.电容式电压互感器抽压装置支架及防雨罩的制作、安装。
【释义】 见第3章说明释义一、11释义。
3.成套高压配电柜的基础槽钢或角钢的安装、埋设,主母线与隔离开关之间的母线配置,柜的二次油漆或喷漆。
【释义】 见第3章说明释义一、16释义。
4.端子箱安装、设备支架制作与安装、铁构件制作安装、预埋地脚螺栓、设备二次灌浆。
【释义】 见第2章二、4释义。
5.绝缘油过滤。
【释义】 见第2章二、9释义。
6.110kV及以上的配电装置的交直流耐压试验或高电压测试。
【释义】 交流耐压试验是鉴定电力设备绝缘强度最有效和最直接的方法,是预防性试验的一项重要内容。
7.局部放电试验。
【释义】 见第2章二、8释义。
8.SF6气体和绝缘油试验。
【释义】 见第2章二、9释义。
三、工程计算规则
1.断路器三相为一台。
【释义】 见第3章说明释义一、16释义。
2.组合电器三相为一台;SF6全封闭组合电器(带断路器)以断路器数量计算工程量,SF6全封闭组合电器(带断路器)以母线电压互感器和避雷器计算工程量,每组为一台。为远景扩建方便预留的组合器,前期先建母线及母线侧隔离开关,套用SF6全封闭组合电器(带断路器)定额,每间隔为一台,SF6全封闭组合电器(GIS)主母线安装按中心线长度计量。
【释义】 见第3章说明释义一、5释义。
3.隔离开关三相为一组。单相接地开关一相为一台。
【释义】 见第3章说明释义一、9释义。
4.敞开式组合电器三相为一组。
【释义】 见第3章说明释义一、10释义。
5.互感器一相为一台。
【释义】 见第3章说明释义一、11释义。
6.避雷针三相为一组。
【释义】 避雷针是用来保护建筑物等避免雷击的装置。在高大建筑物顶端安装一个金属棒,用金属线与埋在地下的一块金属板连接起来,利用金属棒的尖端放电,使云层所带的电和地上的电逐渐中和为防雷起到很好的作用。
7.电容器一只为一台。耦合电容器一相为一台。集合式电容器三相为一组。
【释义】 耦合电容器:目前电力系统的调度通信、高频保护、遥控遥测等高频弱电系统,广泛使用高压输电线路作为电力载波通道,从而避免架设专用的线路作为通道。耦合电容器是使弱电和强电两个系统通过电容耦合,给高频信号构成通路,并且阻止高压工频电流进入弱电系统,使强电与弱电系统隔离,保证人身和弱电系统设备的安全。另外带有电能抽取装置的耦合电容器,还可抽取50Hz的功率和电压,供继电保护及重合闸用,起到电压互感器的作用。
8.熔断器三相为一组。
【释义】 见第3章说明释义一、13释义。
9.放电线圈一只为一台。
【释义】 放电线圈用于电力系统中与高压并联电容器连接,使电容器组从电力系统中切除后的剩余电荷迅速泄放。因此安装放电线圈是变电站内并联电容器的必要技术安全措施,可以有效地防止电容器组再次合闸时,由于电容器仍带有电荷而产生危及设备安全的合闸过电压和过电流,并确保检修人员的安全。本产品带有二次绕组,可供线路监控、监测和二次保护用。
10.阻波器一相为一台。组合滤波器定额包括接地开关安装。
【释义】 阻波器是载波通信及高频保护不可缺少的高频通信元件,它阻止高频电流向其他分支泄漏,起减少高频能量损耗的作用。在高频保护中,当线路故障时,高频信号消失,高频保护无时限启动,立即切除故障。
11.成套高压配电柜、接地电压器安装、中性点接地成套设备一面柜为一台,已包含其中设备的单体调试。
【释义】 相关解释详见前面各释义。
四、其他说明
1.罐式断路器安装按SF6断路器安装定额乘以系数1.20。
【释义】 见第3章说明释义一、16释义。
2.GIS安装高度在10m以上时,人工定额乘以系数1.05,机械定额乘以系数1.20。
【释义】 见第3章说明释义一、5释义。
3.户外隔离开关传动装置需配延长轴时,人工定额乘以系数1.1。户外隔离开关按中型布置考虑,如安装高度超过6m时,无论三相带接地或带双接地均执行“安装高度超过6m”定额;如操作机构为地面操作时另加垂直拉杆主材费;操作机构按手动、电动、液压综合取定,使用时不作调整。
【释义】 见第3章说明释义一、9释义。
4.SF6电流互感器安装时人工定额乘以系数1.08,SF6电压互感器安装时按油浸式人工定额乘以系数1.05。油浸式互感器如需吊芯检查,人工费与机械费乘以系数2.0。
【释义】 见第3章说明释义一、11释义。
5.电压等级为110kV及以上设备安装在户内时,其人工定额乘以系数1.30。
【释义】 电气设备一般按工作任务和工作性质进行分类。
(1)按工作任务分类 发电厂和变电所的主要工作是生产和输配电能,根据负荷变化的要求启动、调整和停止机组;对电路进行必要的切换;不断地监视主要设备的工作;周期性地检查和维护主要设备;定期检修设备以及迅速消除发生的故障等。根据上述要求,发电厂和变电所应装设以下主要设备。
①生产和变换电能的设备,如发电机、变压器、调相机、电机等。
②开关电器,如断路器、隔离开关、接触器等。
③保护电器,如熔断器、保护装置等。
④限流限压设备,如抗电器、避雷器等。
⑤测量和监察设备,如各种电测仪表、绝缘监察装置、仪用互感器等。
此外,还有直流设备,如蓄电池、硅整流设备等。
(2)按工作性质分类 上述电气设备可分为一次设备和二次设备两种。我们把直接生产和输配电能的设备,如发电机、变压器、断路器、母线、互感器等称为一次设备。对一次设备的工作进行监察、测量、保护、控制和操纵的设备,如仪表、继电器、控制电缆、自动装置、信号灯等称为二次设备。
五、未计价材料
接地引下线、接地材料,设备间连线、金具。
【释义】 详见第2章
五、未计价材料的释义。