智能電網(wǎng)的配電自動化建設(shè)在加速進行,首先要對大批量的在線開關(guān)柜改造,早期的開關(guān)柜設(shè)計也是以人工操作為主。如果全部更換成新式開關(guān)柜資金投入將是巨大的,有些還在使用壽命期限的設(shè)備不可能提前報廢。改造任務(wù)就是在操作機構(gòu)上加裝驅(qū)動電機,由依靠人工用搬桿操作,升級為電動按鈕操作。
開關(guān)柜按照不同的用途和安裝地點,區(qū)分為斷路器柜、重合器柜、進線柜、出線柜、負荷開關(guān)柜,有帶隔離刀操作機構(gòu)的,也有只是帶地線刀閘的,還有靠熔絲筒保護作用的。
開關(guān)柜的作用不同操作機構(gòu)的控制機理也不一樣。
1、開關(guān)柜的操作機構(gòu)分為四種。
(1)、斷路器機構(gòu)
是以單元模塊的形式可組合成擴展型開關(guān)柜,按照原設(shè)計采用過流脫扣器,設(shè)置標準為額定電流630A和1250A兩種。觸頭分合靠真空滅弧。斷路器控制回路一般是由微機保護裝置驅(qū)動。
(2)、重合器機構(gòu)
斷路/重合器是一種特殊的開關(guān)控制器,分合閘操作的動力由儲能彈簧提供,一次儲能動作可以實現(xiàn)兩次快速分合閘動作。
配網(wǎng)自動化的重要工作就是實現(xiàn)配電線路自動化控制, 配網(wǎng)自動化建設(shè)通常有帶重合器和不帶重合器兩種模式。
在帶重合器的模式下,當配電線路出現(xiàn)故障時,不完全繼續(xù)依賴變電站的出口跳閘保護,可以再出口保護動作之前進行快速跳閘,變電站出口保護可以不動作。
配網(wǎng)自動化可以經(jīng)過測量的數(shù)據(jù)操作分合閘排除故障段,減少停電范圍。
在不帶重合器的技術(shù)模式下,用變電站的出口保護實現(xiàn)線路主保護,線路發(fā)生故障后,變電站出口保護動作跳開。再有線路開關(guān)柜自動化終端設(shè)備檢出故障點實現(xiàn)隔離
重合器的結(jié)構(gòu)由滅弧室、操動機構(gòu)、控制系統(tǒng)組成,是在斷路器跳閘后重合器一次儲能后可以進行分斷/閉合二次操作。驅(qū)動觸頭的動力有永磁和彈簧兩種方式。依靠電子控制系統(tǒng)實現(xiàn)速斷和重合。重合器是一種特殊的開關(guān)結(jié)構(gòu),用雙彈簧預(yù)先儲能,經(jīng)過一次儲能可以滿足開關(guān)的二次分合閘操作。它本身具備熱敏繼電器控制及保護功能,保護CT流過大電流傳導(dǎo)到保護繼電器引起跳閘實現(xiàn)供電設(shè)備的保護。所以斷路/重合器是配電網(wǎng)自動化的一種關(guān)鍵的智能化開關(guān)設(shè)備。
重合器是能夠按照預(yù)定的開斷和重合順序在交流線路中自動進行開斷和重合操縱,并在自動化終端控制下實現(xiàn)自動復(fù)位和閉鎖。重合器只能對線路瞬時故障引起的跳閘進行重合。不允許對永久性故障線路進行重合。還有因為對線路作停電操作,是按照停電工作票人工分閘時,也不允許重合器合閘操作。重合器有電流-時間型和電壓-時間型兩種。供電線路發(fā)生故障電流跳閘后能重合的稱為電流-時間型。這種重合器在檢測故障后做斷路保護跳閘,隨后在判斷是瞬時/永久線路故障,排除是永久故障后又能實現(xiàn)1~3次重合閘。如何判斷線路的故障是永久性還是瞬時性?這就要對線路運行方式進行分析。永久故障和瞬時故障在發(fā)生后的表象是有一定的區(qū)別的,一要靠線路操作人員的積累的工作經(jīng)驗來判斷,更重要的是依靠線路測量到數(shù)據(jù)分析,找出兩種故障的特征加以區(qū)分。架空線路75%的故障是由瞬時過壓引起的,直接重合閘就能快速恢復(fù)供電。自動重合閘裝置的動作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定,如一次重合故障跳閘就只應(yīng)實現(xiàn)重合一次,不允許第二次重合。自動重合閘在動作以后,一般應(yīng)能自動復(fù)歸,準備好下一次故障跳閘的再重合。重合器的重合操作必須帶有自動閉鎖裝置,否則一定要取消重合閘功能。
停用重合閘方式時,直接閉鎖重合閘。
手動跳閘時,直接閉鎖重合閘。不經(jīng)重合閘的保護跳閘時,閉鎖重合閘。
重合閘前加速保護,是當線路發(fā)生故障時,斷路器保護首先無選擇性動作跳閘,這種方式稱為重合閘前加速。
重合器后加速保護,當重合器重合閘到永久性故障的線路時,保護裝置即無選擇性的動作斷開斷路器,這種方式稱為重合閘后加速。
(3)、儲能脫扣分斷結(jié)構(gòu)
采用扭簧聯(lián)動儲能,在出線開關(guān)上帶有熔絲筒時,對每一項熔絲的熔斷進行三相斷路的開關(guān)。彈簧操動機構(gòu)是利用已儲能的彈簧為動力,來實現(xiàn)斷路器的分合閘操作.分閘操作有分閘電磁鐵、過電流脫扣電磁鐵和手動按鈕操作三種。
(4)、負荷開關(guān)帶接地刀結(jié)構(gòu)
電動操作和手動操作在同一驅(qū)動軸上,當手動搬桿插入操作孔后,壓起分動離合器進行手動操作。分合閘定位準確扭矩大于80Nm.。最常用的負荷開關(guān)電動結(jié)構(gòu):每一次分合閘操作時電機停電旋轉(zhuǎn)帶動機構(gòu)完成動作。
2、開關(guān)柜控制器是安裝在開關(guān)箱體內(nèi)的開關(guān)操作裝置,控制器集線路保護、控制、電壓電流信號測量、監(jiān)視于一體的綜合自動化戶外測控裝置。具有處理供電網(wǎng)絡(luò)線路所有電壓電流信號于一體及開關(guān)遠程操作的全部功能。
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原文標題:二、開關(guān)柜分合閘操作靠電動操作機構(gòu)和控制器
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