断路器调试方案.docx
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断路器调试方案
ZW32-12系列户外高压真空断路器
一、户外高压真空断路器
1.1产品型号及名称
ZW32-12型户外高压真空断路器
1.2主要用途
ZW32-12系列户外高压真空断路器（以下简称“断路器”）用于交流50Hz、额定电压12kV的三相电力系统中，作为分、合负荷电流、过载电流及短路电流之用。
断路器可配置重合控制器能识别电流特性并实现多次自动重合闸或永久故障的隔离；自备PT作为电源，成为有电压、电流信号输出并可控制的智能断路器；由电子PT提供电源并可完成过流延时、涌流延时、短路速断的三段复合保护。
1.3功能特点
可配用弹簧操动机构，具有开断关合负荷电流、过载电流及短路电流等基本功能，是ZW32-12系列的基本型。
断路器与隔离开关配合使用可组成具有明显断口的“组合断路器”（以下简称“组合断路器”）。
在隔离开关上可供用户选择使用硅橡胶绝缘护套，该护套具有防雨雪风沙、抗污秽腐蚀的特点，可有效避免隔离开关的冰冻和氧化。
断路器可以加装避雷器，避雷器可根据用户要求装在进、出线任意侧；断路器可配装涌流控制器，使其具有躲涌流和过流速断的功能；断路器可加装2～3个测量或计量互感器。
可配重合控制器构成重合器型智能断路器。
基本型与重合控制器配合适用于易取电源的场合，PT型与重合控制器配合适用于无电源的场合，智能断路器适用于辐射型供电及环网供电系统，帮助系统消除瞬时故障，自动恢复供电，也可隔离永久故障，实现配网自动化。
使断路器具备1～3次重合闸功能，且重合器参数可以整定。
智能断路器具备合闸涌流控制、过流保护和短路速断三段复合保护的功能，且参数可以连续整定；智能断路器具备小电流接地保护功能，且参数可以连续整定；智能断路器既可以实现有线远方控制，也可在杆下无线遥控。
可配有电压互感器，电压互感器从线路高压侧取电，可根据需要提供给自身或其它控制设备220V、110V、100V的电压；该断路器（小水电型）可用于线路电压的监测，当过电压或欠电压时，控制器自动断开断路器，可广泛用于小水电支路与主电网的并网分支处，实现网络的监控和故障的自动隔离；该断路器（计量型）可输出0.2级精度的电压、电流信号，是农网变电所、站外散点开关和简单计量开关的理想选择。
可配用电子PT，从CT取电为电池充电，在失压状态下可进行多次储能和分合闸操作，并可提供外部设备的工作电压；具备合闸涌流控制、过流保护和短路速断三段复合保护的功能，保护参数可以由用户连续整定； 既可以实现有线远方控制，也可在杆下无线遥控。
1. 使用环境条件
a. 周围空气温度：
上限+45℃，下限-30℃。
b. 海拔不超过2000M；（若海拔增高可相应增加绝缘强度或加装设备）
c. 风压不超过700Pa（相当于风速34m/s）。
d. 无经常性的剧烈振动,地震等级不超过8级。
e. 污染等级：
III级。
2. 技术参数
2.1.1断路器主要技术参数见表1
序号
名称
单位
数据
1
额定电压
KV
10
2
最高工作电压
12
3
额定绝缘水平
1min工频耐压
干试
42
湿试
34
雷电冲击耐压（峰值）
75
4
额定电流
A
630
5
额定短路开断电流
KA
20
6
额定电容器组开断电流
A
400/630
7
额定操作顺序
O—0.3s—CO—180s—CO
8
额定短路开断电流开断次数
次
20
9
额定短路关合电流（峰值）
KA
50
10
额定峰值耐受电流
11
额定短时耐受电流
20
12
额定短路持续时间
S
4
13
全开断时间
ms
≤100
分闸时间
（分励脱扣）
最高操作电压
15～50
额定操作电压
15～50
最低操作电压
30～60
合闸时间
25～60
14
机械寿命
次
10000
15
额定操作电压
V
DC，AC：
110，220
16
操作机构
A
弹簧机构
17
动触头允许磨损厚度
mm
3
18
重量
kg
80（105带隔离）
19
储能电机额定输入功率
w
≤250
20
过流脱扣器
额定电流
A
5
脱扣准确度
％
±10
2.1.2断路器装配调整后达到的数据见表2
2.2组合断路器技术参数
2.2.1组合断路器主要技术参数见表3
序号
名称
单位
数据
1
触头开距
mm
9±1
2
触头超行距
2±0.5
3
平均分闸速度
M/s
1.2±0.2
4
平均合闸速度
0.6±0.2
5
触头合闸弹跳时间
ms
≤2
6
三相分闸同期性时差
≤2
7
每相回路直流电阻
（不含电流互感器）
μΩ
≤80
≤120带隔离开关
8
触头允许磨损厚度
mm
3
9
重量
kg
手动机构：
80
电动机构：
82
3 . 产品结构和工作原理
3.1 产品结构
3.1.1断路器总体采用小型化设计，采用全封闭结构。
弹簧操作机构密封布置在箱体的里面。
3.1.2断路器本体主要是由导体回路，传动系统，绝缘系统等组成。
（见图1）
3.1.2.1导电回路主要由进出线导电杆，导电支架，真空灭弧室等组成，真空灭弧室是断路器的主要部件，采用陶瓷外壳，杯状纵磁场触头结构，铜铬触头材料，具有良好的开断和关合短路电流能力，电寿命长。
避免由于充油，充气带来的一系列问题。
3.1.2.2传动系统主要由三相主轴，绝缘拉杆，拐臂，触头弹簧及分闸弹簧等组成。
3.1.2.3断路器可在两相配有电流互感器，根据用户需要可安装50/5、100/5、150/5、200/5、400/5、630/5等规格。
2.1.3断路器操作机构由合闸弹簧、储能系统、过电流脱扣器，分合闸系统等组成，可分手动电动操作两种。
3.1.3.1手动操动机构具有手动储能、手动分、合闸和过流保护功能，如用户需要可加装浪涌电流延时保护器，即具有过电流延时保护功能。
3.1.3.2电动操作机构须由独立电源供电，除具有电动储能、电动分、合闸和过电流保护外，同时还具有手动储能，手动分合闸和过电流保护功能。
如用户需要可加装浪涌电流延时保护器，即具有过电流延时保护功能。
3.1.4断路器也可配置智能开关控制器，设有三段式电流保护，零序保护重合闸。
速断保护等多种保护功能。
它支持多种通讯协议，允许选用多种通讯方式构成通讯网，即可对开关进行本地手动或遥控操作，也可通过通讯网实现远方遥控。
如配用相应的重合或分段控制装置，可作为重合器或分段器使用。
3.1.5断路器的安装方式采用柱上座式安装。
3 .2工作原理
储能过程
拉动机构手动储能拉环，或给机构电动储能信号，电动机带动储能拐臂给储能弹簧储能，通过储能保持环节保持此能量。
合闸过程
合闸时，拉动机构手动合闸拉环或给机构电动合闸信号，合闸弹簧能量释放，机构输出轴转动，通过拐臂，连杠带动灭弧室动触头向上运动，与静触头接触，并提供接触压力，同时为分闸弹簧储能，通过机构的合闸保持环节正常扣接使断路器保持合闸状态。
分闸过程
分闸时，拉动机构手动分闸拉环或给机构电动分闸信号，机构的合闸保持环节解扣，在触头压力弹簧和分闸弹簧的作用下，机构输出轴反向转动，通过连杠，拐臂带动灭弧室触头向下运动，动静触头分开，断路器分闸。
分闸状态由开关分闸弹簧保持。
过流保护过程
配置电流互感器的断路器，当流经断路器主回路的电流超过互感器额定值时，通过互感器副边输出5A电流，驱动机构部过流脱扣器，断路器分闸。
延时保护器
能在断路器合闸后避免浪涌电流对断路器的误动作,能保证断路器合闸时有浪涌电流情况下延时0～1.8s（可调）不脱扣,并能在正常工作状态下,准确地测出分断与合闸的工作状态和有否大电流故障,而且能保证脱扣部分可靠工作。
断路器在发生短路保护脱扣后,延时保护器自行恢复。
浪涌电流延时保护器接线图见附件图纸。
4.安装使用及维护
4.1安装前检查
为确保断路器安全可靠运行,必须经过全面检查方可进入安装。
4.1.1包装拆除后,先检查断路器外观,如导电杆上绝缘保护层是否完好,有无裂纹及其它缺 陷,外壳表面如何,有否因运输原因造成损伤,铭牌数据是否与订货要求相符等。
4.1.2检查随机附件,备件和文件是否齐全。
4.1.3手动试操作5～10次,检查断路器操作机构的动作性能,应能分、合灵活,“分” 、“合”及“储能”指示正确。
4.1.4对断路器主回路同极断口间，相间及相对地部分进行42KV/1min工频耐压试验。
5.2安装
5.2.1按照断路器的安装尺寸和电力工程要求制作固定支架,并将断路器牢固地固定在支架上。
断路器安装尺寸和外形尺寸见图4、图5。
5.2.2联结导线端子与断路器进出线端子的螺栓应拧紧,以保证接触良好。
5.2.3控制电路按线路图联结正确。
5.3使用
5.3.1断路器配手动操作机构时,拉动储能手柄,反复操作7～8次,储能完毕时,拉动合闸手柄即实现合闸.分闸时,拉动分闸拉环,即实现分闸。
5.3.2断路器配电动操作机构时,接通电机电源,即由电机储能,储能完毕后即可操作合闸按钮或拉动合闸拉环,即实现合闸;分闸时,操作分闸按钮或拉动分闸拉环即实现分闸。
5.3.3组合断路器应按如下程序操作:
a. 需分闸时,首先应将断路器分断,然后再分断隔离触刀,此时断路器在联锁装置限制下,不能关合;
b. 需合闸时,必须先将隔离触刀合闸到位,此时联锁装置释放,再关合断路器.
二、断路器试验：
1、断路器试验包括以下试验项目：
●断路器整体和断口间绝缘电阻测试；
●导电回路电阻测试；
●分合闸线圈直阻与绝缘电阻测试；
●合、分闸时间及同期性及合闸弹跳时间；
●断路器操动机构试验；
●断路器主回路对地、断口间及相间交流耐压。
2、试验方法及主要设备要求
2.1断路器整体和断口间绝缘电阻测试
2.1.1测试目的
高压断路器绝缘部件主有要瓷套、绝缘拉杆、绝缘介质等，断路器绝缘测试项目可分为两次进行，分别为合闸状态和分闸状态进行测试，合闸状态主要检测断路器绝缘拉杆对地绝缘状况，分闸状态可以检查出各个断口之间的绝缘状况，测试综合目的为检查部件之间的绝缘状况。
2.1.2绝缘电阻测试工作的准备
●了解被试设备现场情况及试验条件
●准备测试设备仪器，并作提前检查工作及仪器自检工作。
●办理相应的工作票及做好工作措施和技术措施及安全措施。
2.1.3断路器整体和断口间绝缘电阻测试方法
用2500V兆欧表进行断口间绝缘电阻测试，将断路器置于分位，绝缘电阻测试仪的L夹在断路器的静触头接线板侧，E接上接地线夹在动触头接线板。
A、B、C相依次进行断口间绝缘电阻测试。
测量整体对地绝缘电阻时，断路器置于合闸状态，绝缘电阻测试仪的L夹在断路器的静触头接线板侧，E端接地。
A、B、C相依次进行整体绝缘电阻测试。
测量中，绝缘电阻测试值稳定无变化为止，将测试数值准确读出，并做记录。
2.1.4辅助回路和控制回路绝缘电阻测量
测量程序：
辅助回路和控制回路绝缘电阻采用500V或1000V兆欧表测量，测量程序如下：
a）确认断路器处于检修状态，断开二次控制回路及辅助回路的电源；
b）根据二次接线图找到辅助回路和控制回路的端子号；
c）用万用表检查相应端子的电压，确定端子上已无电压；
d）测量各端子的对地绝缘电阻值，不应小于2MΩ。
2.1.5注意事项
a）测量前应确定二次回路上已经无其他人工作；
b）如果发现二次回路上仍然有电压，应查明原因，切断电压来源后主可进行试验。
2.1.6绝缘电阻测试仪及使用方法
打开绝缘电阻测试仪电源开关，选择2500V测试电压，启动进行绝缘电阻测试操作，读出测试结果并做好记录，移去测试线，关闭电源，放电，换线或者收线结束试验。
2.2导电回路电阻
2.2.1回路电阻测试目的
断路器导电回路电阻是主要检查断路器动触头与静触头之间接触是否可靠、良好，在断路器试验项目中导电回路电阻测试是检查触头插入行程、触头插入质量好坏的重要手段。
回路电阻测试仪要求输出电流不小于100A或采用双臂直流电桥测试。
2.2.2回路电阻测试工作的准备
1.了解被试设备现场情况及试验条件
2.准备被试设备仪器，并作提前检查工作及仪器自检工作。
3.办理相应的工作票及做好工作措施和技术措施及安全措施。
2.2.3回路电阻测试方法
采用直流压降法测量，电流应不小于100A。
将断路器置于合位，测试前应对测试仪器通电预热30秒后方可进行测试，测试中电压电流夹子（U1I1）夹在断路器上出线板，其中电压夹子（U1）夹在里侧、电流夹子（I1）夹在外侧，电压电流夹子（U2I2）夹在断路器中出线板，其中电压夹子（U2）夹在里侧、电流夹子（I2）夹在外侧，如有引线需将引线拆除并做好拆线记录，以便恢复。
用专用回路电阻测试以进行测量，原理是电流压降法测回路电阻，回路电阻应符合标准与厂家规定值。
2.2.4回路电阻测试仪及使用方法
打开回路电阻测试仪电源开关，选择100A电流，再按测试键，测出结果，按住测试键延时几秒钟，打印机打印测试结果并做好记录。
2.3分、合闸时间及同期性及合闸弹跳时间
2.3.1分、合闸时间及同期性及合闸弹跳时间测试目的
断路器的分合闸时间，分合闸三相不同期时间，分合闸速度等，直接影响断路器的切合性能，并且对继电保护，自动重合闸装置以及系统的稳定带来影响，断路器分合闸严重不同期，将造成线路或变压器的非全相接入或切断，从而可能出现危害绝缘的过电压。
高压开关设备的分、合闸时间及相间同期性能，除直接影响开关的正常分合功能和安全运行外，还关系到系统其他设备的安全投切及部过电压的高低。
断路器分合闸时间是保证断路器能够正常可靠开断（关合）的必要条件，断路器同期时间是判断断路器分合闸相间同期性能。
测量断路器分合闸时间可以及同期可以判断断路器能否正常投运。
分合闸时间短，灭弧时间就短，触点的烧损程度就小，电气寿命就长。
同期性也是为了保证各相同步分断，也是为了更快的灭弧。
2.3.2分、合闸时间及同期性及合闸弹跳时间测试工作的准备
1.了解被试设备现场情况及实验条件
2.准备被试设备仪器，并作提前检查工作及仪器自检工作。
3.办理相应的工作票及做好工作措施和技术措施及安全措施。
2.3.3分、合闸时间及同期性及合闸弹跳时间测试方法
使用断路器机械特性测试仪极性测量，将断路器置于分位，分别将仪器的夹子A、B、C相夹在断路器相应的上出线端子上，公共端分别接在相应的断路器中出线端子上。
信号线接在分合闸线圈的相应端子上。
用先合再分的方法进行测试，合闸时间为厂家技术规定资料,分闸时间为厂家技术规定资料,三相分闸不同期性为厂家技术规定资料,三相合闸不同期性为厂家技术规定资料。
2.3.4分、合闸时间及同期性及合闸弹跳时间测试仪及使用方法
打开电源开关，选择分合测试方式，启动试验测试，测出结果，按打印键打印测试数据并做好记录，关闭电源，结束试验。
2.3.5分、合闸时间及同期性及合闸弹跳时间测试接线原理与框符图
2.3.5试验结果判断依据
●合、分闸时间与合、分闸不同期应符合制造厂的规定。
●合闸弹跳时间除制造厂另有规定外，应不大于2ms。
●试验时也可采用站直流电源作为操作电源；对于电磁操作机构，应将合闸控制线接至合闸接触器线圈回路。
2.4操动机构测试
2.4.1操动机构测试目的
按照《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB50150一2006）规定,对断路器应进行操动机构的试验。
规定电压在80%一110%Un围时,操动机构应可靠分闸。
当电压小于30%Un时,操动机构不得分闸。
测量断路器操作电压的目的,在于考核断路器动作的可靠性。
这是由于操作电源常因容量不足或操作电缆较长、截面过大或过小等使断路器在分合闸瞬间,其线圈端子上的电压不能达到额定操作电压。
而分合闸电压的降低,直接影响断路器的分合闸速度,从而影响断路器的开断性能。
在额定操作电压为220V时,即线圈端电压在176v以上时,操动机构应可靠合闸,电压在143V以上应可靠分闸,在66V以下时不得分闸。
测量程序如下：
a）确认断路器处于检修状态，断开二次控制回路及辅助回路的电源；
b）把现场控制柜操作把手打到“就地”位置；
c）根据二次接线图在控制柜中找到分、合闸电磁铁的控制端子（或合闸接触器的控制端子）；
d）用万用表检查相应端子的电压，确定端子上已无电压；
e）测量分、合闸线圈的直流电阻值；
f）核实回路端子正确无误后将试验电源的输出端子与分、合闸控制端子连接，电源的极性应符合要求，并根据断路器的状态（分闸或合闸）选择合闸或分闸操作；
g）确认二次回路系统电压等级并确保所加电压不得超出该系统额定电压值；
h）首先将试验电源调整到额定动作电压的30%，按下启动按钮，检查断路器的动作情况，如果断路器动作说明动作电压偏低；如果断路器不动作，则逐步提高试验电压，直到断路器动作；动作电压在额定动作电压的30%～65%为合格。
2.4.2注意事项
a）测量前应核实控制柜的控制端子，验明端子上确无电压，检查线圈的直流电阻；
b）分、合闸线圈不准长期通电，防止烧坏线圈；
c）如果测量中需要拆开二次引线，拆前应做好记录，测量完成后立即恢复接线。
2.4.3操动机构测试工作的准备
1.了解被试设备现场情况及试验条件
2.准备被试设备仪器，并作提前检查工作及仪器自检工作。
3.办理相应的工作票及做好工作措施和技术措施及安全措施。
2.4.4操动机构试验测试接线原理与框符图
2.4.5操动机构试验测试试验结果判断依据
a）合闸电磁铁的最低动作电压不应低于额定电压的80%，在额定电压的80%~110％围可靠动作。
b）分闸电磁铁的最低动作电压应在额定电压的30%~65%的围，在额定电压的65%~120%围可靠动作。
当电压低至额定电压的30%或更低时不应脱扣动作。
c）对于电磁机构，合闸电磁铁线圈的端电压为操作电压额定值的80%（关合峰值电流50kA时为85％）时，应可靠动作。
2.5断路器主回路对地、断口间及相间交流耐压
2.5.1断路器主回路对地、断口间及相间交流耐压测试目的
断路器交流耐压是鉴定设备绝缘强度最有效和最直接的试验目的.对断路器进行交流耐压试验的目的是为了检查断路器整体绝缘性能,考核断路器的绝缘强度.
2.5.2断路器主回路对地、断口间及相间交流耐压测试工作的准备
1.了解被试设备现场情况及试验条件
2.准备被试设备仪器，并作提前检查工作及仪器自检工作。
3.办理相应的工作票及做好工作措施和技术措施及安全措施。
2.5.3断路器主回路对地、断口间及相间交流耐压测试方法
采用变压器升压，对断路器进行进行主回路对地、断口间及相间耐压试验。
正式试验前,不带负载空升电压，至保护球间隙放电电压为试验电压1.05～1.1倍,电流保护应可靠动作切断电源；将接地棒悬挂于试验变压器高压侧；测试前试品绝缘电阻符合技术要求,其值不应低于5000MΩ;将耐压试验高压引线接至被试电气设备，高压引线要尽量短,连接要可靠,升压前相互呼唱,接通试验电源开始后开始升压；升压必须从零开始,不可冲击合闸,升压速度在1/3试验电压以下可以较快，其后应以每秒3kV的速度升压，电压值达到交流耐压试验电压值时，试验操作人停止升压，开始计时，同时，由试验记录人记录此时的高压试验电压值,电流相关信息；如无异常，计时1min到时立即迅速降压，调压器调至零位。
断开操作箱电源控制开关，接上接地棒，交流耐压试验结束；试验结束后，应先将高电压输出端接地并由专人监护将电源电缆线与电源解开，再拆除试验设备一次和二次接线，最后拆除接地线；耐压操作过程中，在一只手操作的同时，另一只手应一直放在分闸按钮上，一旦有异常立即按下分闸按钮，断开电压，停止试验。
2.5.4断路器整体对地、断口间及相间交流耐压试验仪及测试方法
接上交流220V电源，按下调压控制箱调压合闸启动按钮，顺时针搬动调压轮升压到试验电压值，持续1分钟到后，再反时针搬动调压轮降压到零，按分闸按钮，断开电源，放电，结束试验，做好试验记录。
耐压操作过程中，在一只手操作的同时，另一只手应一直放在分闸按钮上，一旦有异常立即按下分闸按钮，断开电压，停止试验，检查处理问题后再行试验检测，高压耐压过程中，应派人看守高压区。
2.5.5断路器整体对地、断口间及相间交流耐压测试接线原理与框符图
2.5.6断路器整体对地、断口间及相间交流耐压测试试验结果判断：
依据试验标准要求，试验时间1min时，设备应无击穿、闪络现象。
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