10KV母联柜结构原理及故障查询

10KV母联柜结构原理及故障查询

指导专工-----王恩杰

一、母联柜结构原理KYN28-12型户内交流金属铠装移开式高压开关 柜KYN28-12 型户内交流金属铠装移开式开关设备系列， 额定电压3-12kV 三相交流50Hz,单母线及单母线分段系 统的成套配电装置。用于发电厂、中小型发电机送电、工 矿企事业单位配电以及电业系统二次变电所的受电、配送 电及大型高压电动机启动等，实现控制、保护、检测之目 的。

开关柜能满足GB3906、IEC298 等标准要求， 并且具有防止误操作断路器、防止带负荷拉手 车、防止带电关合接地开关、防止接地开关在 接地位置时送电和防止误入带电隔离等“五防” 功能。开关柜既可配用ABB 公司的VD4 真空断 路器，又可配用国产的VS1 真空断路器，实为 一种性能优越的配电装置。

※结构说明开关柜由固定的柜体和可抽出部分(手车) 两部分组成。柜体外壳和各功能单元的隔板均敷 铝锌钢板栓接而成。开关柜的外壳防护等级达到 IP4X,各隔室的防护等级为IP2X。开关柜具有架 空进出线、电缆进出线及左右联络功能，可以根 据用途将各方案的开关柜排列组成能完成设计功 能的配电装置。本开关柜的安装与调试均可正面 进行，可以靠墙，以节省占地面积，减少投资。 小车室与主母线室和电缆室的隔板上安装有主回 路静触头盒，触头盒既保证了各功能小室的隔离， 又可作为静触头的支持件。

当小车不在柜内时，主回路静触头有接地薄钢 板制成的活动遮帘盖住，以保证小车室内工作 人员的安全。当小车进入室，活动帘板自动打 开使动静触头顺利接通。 主母线室内安装三相矩形母线，各柜主母线 经绝缘套管连接，主母线安装后，各柜主母线 室之间被隔开，电缆室地步设电缆进口机电缆 固定槽板，电缆进口由可拆卸的盖板覆盖。电 缆室中还可安装接地开关和零序互感器。 继电器室内设有继电器安装板，安装板前 安装各种继电器。继电器室们上安装各种计量 仪表、操作开关、信号装置及综合保护装置。

母联柜作用母联备自投用于两路电源的自动快速互投。一般用在双电源 系统中，两台进线电源柜供电时母联不投入，在一路电源进线停 电时分断，并可自动投入母联开关，实现让一路电源带系统的所 有设备。 备自投动作过程为，两路进线开关柜中，当检测到本侧电源失 压，备自投保护启动跳本侧开关，确认本侧开关跳开后，同时检 测两侧电源进线侧电压，有一侧电压大于70V(相当于7kV),则 合母联开关。备自投保护必须在充电完成后才能动作，而充电完 成的条件就包括母联开关处于工作位置、处于分闸位置、两

侧至 少一侧电源大于70V、进线开关有电且进线开关处于合位。采用综 合继保装置后，这些功能可以自动实现。如果不用自投则需要明 确的操作规程，比如检某进线开关电源电压，确认无压后分该进 线开关，检另一进线电源电压，确认母联开关位置，正常后合母 联开关。(有些系统还需要考虑二次回路中的电压信号切换)。

由计算机系统监控的智能型开关柜具有遥测、遥信、 遥控等功能。 ▲ 遥测 可实时对系统进行电流、电压、功率、功率因数等联 续变化的模拟量不断地采集、分析、处理、记录，对 一些较重要量，如母排三相电流、电压、变压器功率、 电容柜功率因数等，作为常量，实时显示在显示屏上， 并具有越限报警功能。 ▲ 遥信 可实时对开关运行状态、保护动作等开关量进行监督， 供计算机随时调用和报警，同时送往模拟屏，供操作 人员随时观察，并对各柜内开关的状态、事故跳闸、 过流、速断、温度等作实时记录打印，已备后用，同 时送往模拟屏，供操作人员随时观察和模拟操作。

▲ 遥信 可实时对开关运行状态、保护动作等开关量进行监督，供计算 机随时调用和报警，同时送往模拟屏，供操作人员随时观察， 并对各柜内开关的状态、事故跳闸、过流、速断、温度等作实 时记录打印，已备后用，同时送往模拟屏，供操作人员随时观 察和模拟操作。

二、高压开关柜常见故障分析 分析其原因高压开关柜故障原因，多发生在绝缘、导电和机械方面。 (一)拒动、误动故障 这种故障是高压开关柜最主要的故障，其原因可分为两类。一类是 因操动机构及传动系统的机械故障造成，具体表现为机构卡涩，部 件变形、位移或损坏，分合闸铁芯松动、卡涩，轴销松断，脱扣失 灵等。另一类是因电气控制和辅助回路造成，表现为二次接线接触 不良，端子松动，接线错误，分合闸线圈因机构卡涩或转换开关不 良而烧损，辅助开关切换不灵，以及操作电源、合闸接触器、微动 开关等故障。

二、开断与关合 这类故障是由断路器本体造成的。对于真空断路器而言，表 现为灭弧室及波纹管漏气、真空度降低、切电容器组重燃、 陶瓷管破裂等。 三)绝缘故障 绝缘水平是要正确处理作用在绝缘上的各种电压(包括运行 电压和各种过电压)、各种限压措施、绝缘强度这三者之间 的关系。力求使产品做到既安全又经济，得到最佳的经济效 益。在绝缘方面的故障主要表现为外绝缘对地闪络击穿，内 绝缘对地闪络击穿，相间绝缘闪络击穿，雷电过电压闪络击 穿，瓷瓶套管、电容套管闪络、污闪、击穿、爆炸，提升杆 闪络，CT闪络、

击穿、爆炸，瓷瓶断裂等。 (四)载流故障 72~12KV电压等级发生的载流故障主要原因是开关柜隔离 插头接触不良导致触头烧融。 (五)外力及其他故障 包括异物撞击，自然灾害，小动物短路等不可知的其他外力 及意外故障的发生。

三、机械故障检测、使用开关柜机械故障发生的比例最高。这是因为与机械操作相关联 的元件非常多，包括合、分闸回路串联有很多环节。而且开关的 操作是没有规律的，有时候很长时间也不操作一次，有时候却要 连续动作。另外，还受一年四季环境变化的影响。所以机械故障 特别是拒动故障是发生概率最高的。 要保证开关设备的操作机构性的可靠性，需经过考验验证。例 如真空断路器制造厂在产品出厂前，往往要在标准规定的高低操 作电压下进行机械操作数百次，如果有故障，就在出厂前进行处 理。其次，开关柜内所有部件，特别是动作的部件包括各处的紧 固螺钉、弹簧和拉杆，强度要足够，结构要可靠，要经得住长期 运行的考验。 要保证电气回路良好的连通性，合、分闸线圈、辅助开关等元 件的性能都要有保证。因为是串联回路，回路中的各个开关、熔 断器以及各个连接处要始终处于完好状态，直流操作电源也要始 终处于正常状态。如果直流回路绝缘不良，发生一点接地或多点 接地，就可能使开关发生误动，如果直流回路导通不好或电源不 正常，就会发生拒动事故。

(二)绝缘水平的检测 原则上讲，电压等级越高，对绝缘水平的选取更 为关注。对于中压等级，往往希望通过增加不多 的费用，将绝缘水平取得略为偏高一点、使得运 行更安全。 不同地方的运行情况相差很大。影响电气设备在 运行中绝缘性能是否可靠的因素除了设备本身的 绝缘水平外，还有过电压保护措施、环境条件、 运行状况和设备随使用时间的老化等等，必须综 合考虑这些因素的作用。 (三)导电回路检测 在运行设备中所发生的导电回路故障或事故表明，一 旦存在导电回路接触不良，问题会随着时间的推移而 不断加剧。隔离插头上往往装有紧固弹簧，受热后弹 性变差，使接触电阻进一步加大，直至事故发生。为 此，厂方也要严格型式试验中的温升试验项目，对于 批量生产的品种，还应用额定电流下温升试验进行定 期或不定期的抽试。尤其是大额定电流开关柜，宜对 每台产品进行温升试验验证。