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新型35KV柱上智能真空断路器
发布时间:2017/11/14   点击次数:129次

一,TKRCW-40.5概述

陕西泰开电气设备有限公司独家研发生产的TKRCW-40.5小型化系列柱上真空断路器(公司型号TaiKai)采用现代加工工艺与计算机辅助设计技术,结合了最新一代弹簧机构与永磁机构的优点于一身.其追求高可靠,易维护的设计理念打造出一代优越产品,是目前电力系统最可靠最佳的选择。

TKRCW-40.5系列开关主体采用Ansoft软件与solidwork设计而成,整体美观大方,安全可靠。

TKRCW-40.5系列开关有多种款式可供用户选择:

TKRCW-40.5 普通户外真空断路器,弹簧操动机构标配10000次机械寿命.

TKRCW-40.5 特制户外真空断路器,专利单稳态永磁操动机构标配100000次机械寿命,带有手动合闸手动分闸功能.

TKRCW-40.5所有系列开关符合以下标准:

ANSI/IEEE C37.60/IEC 62271-100( GB1984-2003 China standard)                            GBT11022-1999 China Standard                                                      IEC 60255-11                                                                       IEC 60255-21-1 Class I                                                               IEC 60255-21-2 Class I                                                               IEC 60255-21-3 Class I                                                               IEC 60255-22-1 Class III                                                              IEC 60255-22-2 Class IV                                                              IEC 60255-22-3 Class III                                                              IEC 60255-22-4 Class IV                                                                           

二,TKRCW-40.5使用环境

环境温度: -40~+85, 日平均温度: 25

海拔:≤3000m (超过该数值可与我司技术商议);

风速: 35m/s;

地震烈度:不超过8;

周围空气污秽等级程度不大于:;

周围空气相对湿度日均值≤95%,月均值≤90%;

饱和蒸气压日均值≤2.2×10-3Mpa,月均值≤1.8×10-3Mpa;

超过上述使用环境条件时,请与制造厂协商

 

 

 

 

三,TKRCW-40.5M 操动机构真空开关的的主要技术特点

 

可靠的手动分闸装置                              可靠省力的手动合闸装置

 

明显可见的分合闸指示   IP64防护等级的航空接插件

说明:

陕西泰开电气设备有限公司提供独特设计的手动合闸技术,可满足常规与非常规状态下的关合功能.它的速度满足IEC62271-100及同类GB1984-2003的标准要求。该技术的出现,弥补了永磁机构与弹簧机构的各自缺点,是新一代的高性能电力开关从此有了最坚实的基础.

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一次进线母排端子(直接与灭弧室搭接减少不必要的电量损耗)

 

真空灭弧室(采用APG 工艺固封的固体绝缘技术,外加硅橡胶模压复合技术,提高整体开关耐候性能)

 

电流互感器(外加模块化的设计,利于绝缘裕度的把握及产品互换性要求)

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采用ANSOFT软件优化设计的高寿命的永磁机构.可靠性高,免维护.受用寿命长,经过35000次分闸反向激磁试验证明,退磁率小于1%;

说明:

陕西泰开电气设备有限公司提供独特专利技术的模块化单稳态永磁机构.采用双线圈驱动,具有快速合分及与真空开关无与伦比的匹配性能.是做同步技术与配网自动化重合器最佳的选择.

 

 

 

 

四,TKRCW-40.5技术参数

序号

项目

单位

数据

1

额定电压

kV

40.5

2

工频耐压

干试

95

湿试

85

雷电冲击(peak value)

185

3

额定电流

A

630-1250

4

额定短路开断电流

kA

20/25

5

额定电容器组开断电流

A

400/600

6

额定短路开断次数

30

7

额定关合电流峰值

kA

50/63

8

额定峰值耐受电流

9

额定短时耐受电流

20/25

10

额定短时耐受时间

S

4

11

 

全开断时间

ms

≤100

分闸时间

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

25~50

12

触头合闸弹跳时间

ms

≤3

触头分合闸不同期

ms

≤2

分闸触头反弹幅值

mm

≤2

13

机械寿命()

10000(普通)

100000(永磁加强型)*

14

电寿命额定负荷()

10000(普通)

20000(加强型)

15

额定操作循序

O-0.3-CO-180S-CO

16

重量

≤150kg

        

 

五,TKRCW-40.5智能控制器性能

TKRCW40专用智能控制器TKRWK-2RCB控制器是中压架空线路电网的监控单元,与RCW40柱上开关配合实现线路状态自动监测,故障分析判断记录,驱动开关进行保护线路设备安全,切断线路故障及自动恢复线路运行等功能。

TKRWK-2RCB柱上开关智能控制器支持:

无线方式(GSM/GPRS/CDMA),以太网方式,WIFI,光纤,电力载波,RS232/485RJ45等方式的通讯,及可接入其他站端设备(TTUFTUDTU)

TKRWK-2RCB控制器的LCD 128×64 点阵式液晶显示器,为全中文菜单结构。设有液晶休眠功能,当无故障、无告警并连续无操作的下5分钟后LCD 自动休眠,当有键盘操作或有故障、告警信号时自动打开LCD 显示。LCD显示分为两个部分,一部分是定值、参数、遥信量、测量量、SOE事件等等的查看,另外是定值、参数等的修改等等。

TKRWK-2RCB控制器的电源部分

33000uF/250V电容

12V/7AH×2个,保证断电后持续48小时

下面显示的是控制器内部,包括电容器,电池,微型断路器,浪涌保护器和电缆接头

电源管理模块,输入交流220V,输出24V220V24V给主板供电和蓄电池充电,220V给电容供电,也可以用蓄电池经电源模块给电容和主板供电。

二次电源系统接线图

射频遥控

每个键的功能

A:合闸

B:分闸

C:解锁

D:复归

主要的辅助构成部件

航空插头,连接控制器和断路器

防浪涌控制器

六,主要保护逻辑:

电流速断保护

限时电流速断保护

过电流保护

反时限过流保护

零序过流保护

重合闸

相间合闸加速保护

相间充电保护

过负荷保护

相间负序一段过流保护

相间负序二段过流保护

过电压保护

低电压保护

零序电压保护

其他辅助保护如:

方向保护

重瓦斯保护

高温保护

 

 

七,外型尺寸及基础安装图

 

 

 

站用小容量保护断路器安装示意图

          八,外型尺寸及基础安装图

 

 

柱上安装示意图
九,操作机构智能控制箱

 

控制器的功能

◇速断保护 ◇过流保护  ◇三次重合闸   ◇事件记录      ◇防涌流保护

◇零序保护 ◇实时时钟  ◇重合闸后加速 ◇实时状态查询  ◇智能掌上电脑控制

◇本地/远程设置定值   

控制器的特点

◇可带485/232通讯接口,或通过光纤、无线实现远距离监控;重合闸后加速功能:当开关重合于永久性故障时,自动加速跳闸;

◇遥控/手动合闸加速跳闸,并且闭锁重合闸:用户检修线路后送电,如果忘记撤除接地刀闸,应该加速跳闸;

◇三次重合闸延时时间均可以调整;  ◇跳合闸回路采用防误动设计,并具有防跳功能;

◇零序电流可以区分区内和区外故障;◇遥控分合闸采用了防止误动设计;

控制器结构特点

a)    控制器为微机型的继电保护及监控装置;

b)    控制器具有耐候性强、抗凝露的防护特点;

c)    通过航空接插件与开关本体进行连接,d)      连接可靠性好、防护等级高。

控制器输入模拟量通道共有四个,A相电流、C相电流、零序电流、BC相间电压。控制器通过实时监测上述模拟量的值并与定值比较来判定线路故障,从而进行相应的处理。下表为不同系统的故障处理结果。

        

单相接地故障

中性点不接地系统用户界内

中性点经消弧线圈接地用户界内

经延时判定为永久性接地后跳闸

中性点不接地系统用户界外

中性点经消弧线圈接地用户界外

不动作

中性点经小电阻接地用户界内

先于变电站保护动作跳闸

中性点经小电阻接地用户界外

不动作

相间

短路

故障

用户界内

一般先于变电站分界开关分闸

用户界外

不动作

控制器技术参数(见表2

序号

    

   

 

1

输入工作电压

AC220V

 

2

输入工作电压频率

50Hz

 

3

输入工作电压允许波动范围

±20%

 

4

整机功耗

10W

 

5

输出电压(分合闸操作)

 

空接点输出

6

输出控制接点容量

可调

 

8

采样相电流输入值

0.2 100A

二次电流100A以上允许饱和

9

采样零序电流输入值

0.01A 1A

零序二次电流允许1A以上饱和

10

电量输入值允许采样误差

±3%

饱和区不作要求

11

相间保护电流整定值范围

1A 100A

0时关闭对应保护功能

12

相间保护动作延时时间值

可调

01~10

13

零序保护电流整定值范围

可调

0时关闭对应保护功能

14

零序保护动作延时时间值

0 7200 s

可调

15

重合闸次数

3次可调

0为关闭重合闸

16

第一次重合时间

可调

0.3~600

17

第二次重合时间

可调

3.0~600

18

第三次重合时间

可调

3.0~600

19

远程设置

01

设定0:面板拨码有效,1:远程设置有效

20

负荷告警电流

 

21

整定值误差

±3%

时间定值为0时实际为40ms,误差不大于±20ms

22

绝缘阻抗

100MΩ/ DC500V

1.外部端子一起对地

2.电量输入端子对电源、开关控制输出端子

3.开关状态输入端子对电源、开关控制输出端子

23

工频耐压

2000V/1min

同上

24

冲击耐压

5000V1.2/50μS正负各三次

1.电源、开关控制输出端子一起对地

2.电量输入端子一起对地

 

轻巧、可靠的紧急手动分、合闸装置

当控制系统无电源或出现遥控失灵等异常时,可手动紧急分、合闸,可靠开断、关合额定负荷电流。手动分闸装置与联动轴分开,控制箱未连接时,手动分闸装置有效,手动合闸装置则必需在控制箱连接妥当后才有效。

电压互感器

  采用外置电压互感器,互感器为环氧树脂全封闭浇注绝缘结构,铁芯采用优质冷轧硅钢绕制,经退火处理后与一次绕组及二次绕组一起用环氧浇注成型,耐污秽、耐潮性能良好。

铭牌处有二次接线保护端子盒,接线方便,防尘效果好。

额定二次输出及其相应准确级见下表
 

型号

额定电压比(V)

准确级

额定输出(VA)

极限输出(VA)

JDZW-35

35000/220

0.5

50

600

航空插头

采用不锈钢材料,

 

十,整体方案

1 方案总体要求

根据实际情况,为保证产品安全、可靠运行,该方案设计时,以满足以下要求为出发点。

所有产品应是成熟可靠的产品,有着完善的保护功能,在系统发生故障时,快速的隔离故障而不会造成越级跳闸。10kV架空配电线路T接的用户内部发生故障时,如故障在其进线段,或故障虽发生在用户进线开关内侧但其保护动作时限与变电站出线开关保护配合不当时,均会造成变电站出线开关保护掉闸。如果故障性质是永久的,变电站重合不成功,则一个中压用户界内的事故将使整条配电线路停电,这种在配电网中常见的波及事故,对社会将造成恶劣影响。用户分界开关是解决上述波及事故的理想设备,该设备安装于10kV架空配电线路的责任分界点处,可以实现自动切除单相接地故障和自动隔离相间短路故障。确保非故障用户的用电安全

具有完善的保护功能,可实现合闸涌流、过流延时和短路速断保护。合闸涌流延时、过流延时时间可调。

一体化设计,防破坏,安装方便。

电压互感器内置高压限流熔断器,能防止因电压互感器故障造成线路越级跳闸。

良好的操作界面,易操作,易维护。

能节省投资,在满足先进性和国家有关规范的要求前提下尽量节省投资。

 

十一,断路器的工作原理

1 灭弧原理   

断路器配用的真空灭弧室,具有极高的真空度,以真空作为灭弧和绝缘介质。当动、静触头在操动机构作用下带电分闸时,在触头间将会产生电弧;同时,由于触头的特殊结构,在触头间隙中产生出一定的纵向磁场,使真空电弧保持着扩散型,并维持低的电弧电压。在电流自然过零时,残留的离子、电子和金属蒸汽在微秒数量级的时间内就可复合或凝聚在触头表面和屏蔽罩上,灭弧室断口的介质绝缘强度很快被恢复,达到分断的目的。

电动分、合闸:永磁操动机构动铁芯动作,直接推动绝缘拉杆上下运动,完成合、分闸动作。动作完成后由永磁体提供的剩余磁场力,保持合、分闸状态。

手动分闸:拉动分闸手柄,手动脱扣轴向下带动动铁芯动作完成分闸操作。

2、控制箱操作

本地遥控器合、分闸操作利用遥控器可在本地进行遥控合、分闸。操作方法如下:

合闸:先按“合闸”键,再按“确认”键;即:先按“B”键,再按“D”键;

分闸:先按“分闸”键,再按“确认”键;即:先按“A”键,再按“D”键;

备注:两次按键时间间隔不能超过3秒钟,否则前一次键无效。


十二、断路器的调试与安装

断路器的调试和操作中的各项工作应由受过专门训练、详细了解本开关性能的专业人员进行,工作中必须考虑相应的保护和预防措施。

1 准备工作(在一次回路通电之前进行)

1.1断路器开箱后,应检查固定真空灭弧室的绝缘筒有无破裂,产品铭牌、合格证是否与订货单相符,装箱清单是否与实物相符,确信完好无误后再清理表面灰尘污垢。然后用工频耐压法检查真空灭弧室的真空度(工频耐压法检测)。

1.2 运行前的检查  

 断路器在投入运行之前,必须仔细核对各操作元件的额定电压(或电流)与实际情况是否相符,给控制部分接通电源(电源电压根据订货要求),检验储能指示灯是否在10秒时间内点亮,机构每次上电,均需10秒种左右,必须要在上电容充电完毕后方可进行分合闸动作。

2 维护

必须要由专业的设备维护人员进行如下的定期维护。

2.1检查断路器的各安装螺钉是否松动,如有松动进行加固;

2.2由经过培训的专业人员检测超程和开距,将各相的参数调整到表2要求;

2.3重新调整超行程之后的断路器在使用前必须重新检测合闸状态下上下出线间的回路电阻,要求回路电阻值必须符合表2要求;

2.4使用机械特性测试仪测量断路器的机械特性符合表2要求。

2.5使用前对断路器重新进行一次回路的耐压检验。分别按照表1要求进行端口、相间、对地的检测。

2.6真空灭弧室在使用20年或达到技术参数表中规定的短路电流开断次数或电寿命后即需更换。

十三、运输与储存

13.1 断路器在运输时必须整台装入封闭的包装箱内并予以可靠的固定,运输时不可侧放、倒放。

13.2 应在干燥的室内进行产品的装箱或开箱,并核对产品和零部件是否完整、是否与装箱单相符。

13.3 断路器应存放在干燥、通风、防潮、防震、无有害气体侵蚀的室内,长期存放时应在传动部分涂上润滑油脂,并定期检查环境是否符合要求。

十四、随机文件

产品合格证;

安装使用说明书;

断路器接线图

装箱单。

十五、订货须知

用户在订货时应注明:

断路器的型号、名称及对控制箱内配置的要求;

断路器的额定电压、额定电流和额定短路开断电流和额定操作电压;

互感器变比、精度及数量;

所需备品、备件的名称和数量;

其他特殊要求。

 

 

 

 

 

 

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