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WHKG-01型无弧有载分接开关使用说明书
一、 概述
WHKG-01型无弧有载分接开关为10kV干式变压器有载调压设计。该装置分相设计,ABC三相分别有三个独立的机箱,三个机箱组合在一个机柜上构成一套装置。机柜可紧靠干式变压器侧面安装,以减小占用配电房空间。WHKG-01型无弧有载分接开关+5%,0,-5%三级调节。在带负荷条件下,通过有载分接开关的操作,调节变压器高压绕组分接头,从而调节变压器低压侧电压,电压调节过程负荷电流不会间断。提高10kV配电变压器低压侧电压合格率,提高用户侧电压质量;提高用户电器使用效率,提高用户电器使用寿命。
WHKG-01型无弧有载分接开关配置ZNTY-01型智能调压控制器,可手动操作或自动操作。
WHKG-01型无弧有载分接开关特点:
(1)在世界上首先使用400V机械闭锁交流接触器主触头作为10kV干式变压器分接头切换开关,装置制造工艺简单。无弧有载分接开关与交流接触器一样,可频繁操作。操作过程振动小,噪音小。
(2)采用“过电压触发晶闸管电路”和“晶闸管开关电路”两项专利技术辅助两只机械开关的切换,保证在交流电流实际过零点实现不同电压的两只开关的切换,不受交流电流过零点漂移的影响;开关切换过程无电弧,消除了电弧污染,消除了电弧造成的触点接触电阻增大;切换过程电力系统无暂态波动,不影响电力系统电能质量。
(3)“过电压触发晶闸管电路”和“晶闸管开关电路”中,无有源电路,无三极管放大电路;只有晶闸管、电阻、电容、二极管、稳压管。晶闸管及其触发电路可靠性很高。
(4)采用电容储能代替弹簧储能。取消了传统有载分接开关的弹簧、凸轮、齿轮机构,减小了机械振动和机械卡顿现象。
(5)装置体积小。可安装在现有配电房剩余空间对配电房10kV干式变压器进行改造。
二、 使用条件
1、室内。
2、开关存放环境温度不高于60℃,不低于-25℃,湿度不大于85%。开关使用环境温度不高于60℃,不低于-25℃。环境温度在25℃时,环境湿度不超过95%。
3、开关安装产所无严重影响开关绝缘的气体、蒸汽、化学尘埃、爆炸性和导电介质。
4、安装场所无严重振动。
三、 型号说明
四、 开关主要技术参数
序号 | 项目 | 参数 | 备注 | ||
1 | 相数 | 三相,单相 | |||
2 | 最大额定电流 | 160A | |||
3 | 承受短路能力(KA) | 热稳定(2S) | 3 | ||
动稳定(峰值) | 7.5 | ||||
4 | 连接方式 | D或Y连接 | |||
5 | 最大额定级电压(V) | 500 | |||
6 | 额定频率(Hz) | 50,60 | |||
7 | 工作位置数 | 3 | |||
8
| 对地、相间 绝缘水平(KV) | 设备最高电压 | 12 | ||
额定外施耐受电压(50Hz/min) | 35 | ||||
额定雷击冲击耐受电压(1.2/50μS) | 85 | ||||
9 | 每级操作时间(S) | 0.4 | |||
10 | 开关外形尺寸(宽×深×高)(mm) | 725×460×1000 | |||
11 | 重量(kg) | 120 | |||
五、 结构与工作原理
图1 变压器有载调压系统
变压器有载调压系统如图1所示。智能控制器测量变压器低压侧电压,如果电压低于低压整定值,智能控制器向有载分接开关发出电压上调指令,有载分接开关改变变压器高压侧分接头,使变压器用户侧电压升高。同理,如果电压高于高压整定值,智能控制器向有载分接开关发出电压下调指令,有载分接开关改变变压器高压侧分接头,使变压器用户侧电压减低。
图2 无弧有载分接开关工作原理图
WHKG-01型无弧有载分接开关的原理图如图2所示。K1-1、K2-1、K3-1分别是三个机械闭锁交流接触器的主触头,K4、K5分别是两个辅助交流接触器主触头,G1、G2分别是两个晶闸管辅助电路,每个晶闸管辅助电路有两个小容量机械开关,分别用KA-1、KB-1、KA-2、KB-2表示。
有载分接开关一般情况下,K2-1闭合,K1-1、K3-1断开。接到上调指令,K1-1闭合,K2-1、K3-1断开。接到下调指令,K3-1闭合,K1-1、K2-1断开。
有载分接开关一般情况下,K4、K5断开,晶闸管模块G1、G2不带电,电压等于零。晶闸管模块G1、G2不会损坏。当有载分接开关接到操作指令,K4、K5之一才会短暂闭合,晶闸管模块G1、G2才带电作业,晶闸管模块G1、G2每次操作的带电时间仅40毫秒。因此,晶闸管模块G1、G2的安全性很高。
晶闸管模块G1、G2分别有两种工作状态,一种是过电压触发状态,另一种是开关状态。晶闸管模块G1的这两状态分别由KA-1、KB-1控制,晶闸管模块G2的这两状态分别由KA-2、KB-2控制。
晶闸管模块的电路中,无有源电路,无三极管放大电路。只有晶闸管、电阻、电容、二极管、稳压管。晶闸管及其触发电路可靠性很高。
变压器两分接头电压500V经小型变压器T2降压(110V与36V),整流为直流电压后,作为有载分接开关逻辑电路的电源。
有载分接开关的切换,就是开关K1-1、K2-1、K3-1、K4、K5、KA-1、KB-1、KA-2、KB-2按照一定的时间顺序动作的过程。
六、 安装前检测
无弧有载分接开关机箱背部有黄、绿、红、黑四种颜色的电线,分别代表第1、2、3、4号电线。
无弧有载分接开关进行安装前检测时,机箱背部的第2、3电线连接500V交流电压,作为机箱内部器件的工作电源。机箱背部的12芯航空插座中的K1-1,K1-5两端子是接24V电源,K1-1是火线,K1-5是零线。
用数字式万用表(万用表打在检测通断方式)检测,第2、3电线导通,第1、2电线不导通,第3、4电线不导通。
航空插座中的K1-2短暂接通24V电源,发出上调指令,应能听到机箱内部交流接触器的操作声响。用数字式万用表检测,机箱背部的第1、2电线导通,第2、3电线不导通,第3、4电线不导通。
航空插座中的K1-3短暂接通24V电源,发出下调指令,应能听到机箱内部交流接触器的操作声响。用数字式万用表检测,机箱背部的第2、3电线导通,第1、2电线不导通,第3、4电线不导通。
航空插座中的K1-3短暂接通24V电源,发出下调指令。用数字式万用表检测,机箱背部的第3、4电线导通,第1、2电线不导通,第2、3电线不导通。
航空插座中的K1-3短暂接通24V电源,发出下调指令,没有听到机箱内部交流接触器的操作声响。用数字式万用表检测,机箱背部的第3、4电线导通,第1、2电线不导通,第2、3电线不导通。用数字式万用表检测航空插座中的K1-9与K1-12(或K1-10与K1-12,或K1-11与K1-12)导通,表明机箱发出越限报警信号。K1-4短暂接通24V电源,发出复位指令,用数字式万用表检测航空插座中的K1-9与K1-12(或K1-10与K1-12,或K1-11与K1-12)应不导通,表明报警信号已复位。
航空插座中的K1-3再次短暂接通24V电源,发出下调指令。用数字式万用表检测,机箱背部的第3、4电线导通,第1、2电线不导通,第2、3电线不导通。用数字式万用表检测航空插座中的K1-9与K1-12(或K1-10与K1-12,或K1-11与K1-12)导通,表明机箱发出越限报警信号。K1-2短暂接通24V电源,发出上调指令。用数字式万用表检测,机箱背部的第2、3电线导通,第1、2电线不导通,第3、4电线不导通。用数字式万用表检测航空插座中的K1-9与K1-12(或K1-10与K1-12,或K1-11与K1-12)应不导通,表明报警信号已复位。
航空插座中的K1-2短暂接通24V电源,发出上调指令。用数字式万用表检测,机箱背部的第1、2电线导通,第2、3电线不导通,第3、4电线不导通。
航空插座中的K1-2短暂接通24V电源,发出上调指令,没有听到机箱内部交流接触器的操作声响。用数字式万用表检测,机箱背部的第1、2电线导通,第2、3红电线不导通,第3、4电线不导通。用数字式万用表检测航空插座中的K1-9与K1-12(或K1-10与K1-12,或K1-11与K1-12)导通,表明机箱发出越限报警信号。K1-4短暂接通24V电源,发出复位指令,用数字式万用表检测航空插座中的K1-9与K1-12(或K1-10与K1-12,或K1-11与K1-12)应不导通,表明报警信号已复位。
航空插座中的K1-2短暂接通24V电源,发出上调指令。用数字式万用表检测,机箱背部的第1、2电线导通,第2、3电线不导通,第3、4电线不导通。用数字式万用表检测航空插座中的K1-9与K1-12(或K1-10与K1-12,或K1-11与K1-12)导通,表明机箱发出越限报警信号。K1-3短暂接通24V电源,发出下调指令,用数字式万用表检测,机箱背部的第2、3电线导通,第1、2电线不导通,第3、4电线不导通。用数字式万用表检测航空插座中的K1-9与K1-12(或K1-10与K1-12,或K1-11与K1-12)应不导通,表明报警信号已复位。
在上调或下调操作中,如果用数字式万用表检测航空插座中的K1-6与K1-8(或K1-7与K1-8,或K1-9与K1-8),数字万用表都应接收到短暂导通的信号。
WHKG-01型无弧有载分接开关机箱背部有黄、绿、红、黑四种颜色的连接电线。黄、绿、红、黑四种颜色的电线分别代表第1、2、3、4号电线,并分别连接干式变压器的B6、B5、B2、B1分接头,如图2所示。
WHKG-01型无弧有载分接开关机箱背部有一根排气管。一端接通机箱内部空间,另一端接通机箱外部空间,使机箱内、外空气可以顺着排气管自由流通。机箱外部排气管上安装有“重瓦斯继电器”。“重瓦斯继电器”的触点连接并控制变压器跳闸电路。
WHKG-01型无弧有载分接开关机箱背部有两只12芯航空插座,两只12芯航空插座并行连接,都称作K1插座。A相机箱的其中一只航空插座通过航空插头连接B相机箱的一只航空插座。B相机箱的另一只航空插座通过航空插头连接C相机箱的一只航空插座。A相机箱的剩余一只航空插座(或C相机箱的剩余一只航空插座)通过航空插头连接ZNTY-01型智能调压控制器的航空插座。
A、B、C相无弧有载分接开关机箱背部的航空插座同时接收来自ZNTY-01型智能调压控制器航空插座发出的指令,ZNTY-01型智能调压控制器航空插座也同时接收A、B、C相无弧有载分接开关航空插座发来的信息。
ZNTY-01型智能调压控制器还有一只K2接线端子。
12芯航空插座K1的各引线的定义与K2接线端子的定义如下:
(1)K1-1,K1-5两端子是电源端子。K1-1是火线,K1-5是零线。
(2)K1-2,K1-5两端子是上调(1-N)指令输入端子。K1-2,K1-5两端子输入直流24V、60毫秒的电压(时间允许范围:大于20毫秒,小于100毫秒;功率:> 3瓦)。
(3)K1-3,K1-5两端子是下调(N-1)指令输入端子。K1-3,K1-5两端子输入直流24V、60毫秒的电压。
(4)K1-4,K1-5两端子是复位端子。当K1-4,K1-5两端子输入直流24V、500毫秒的电压,复位有载分接开关内部小型继电器。
(5)(K1-6,K1-12)、(K1-7,K1-12)、(K1-8,K1-12)三对端子是分别反映A、B、C相有载分接开关工作状态。无操作时,三对触点都处于断开状态。操作期间三对触点处于闭合状态。
(6)(K1-9,K1-12)、(K1-10,K1-12)、(K1-11,K1-12)三对端子分别反映A、B、C相有载分接开关是否越限。无越限时,三对触点处于断开状态。发生越限现象,三对触点都闭合。越限信号继电器可被K1-4,K1-5的复位指令复位。
(7)K2-1,K2-2 ,K2-3,K2-4交流电压端子连接调压变压器低压侧电压。K2-1接A相电压,K2-2接B相电压,K2-3接C相电压,K4-4接电压的零线。(相额定电压:220V)
(8)K2-5接地端子。
(9)K2-6备用端子。
(10)K2-7、K2-8调压控制器报警输出。如果K2-7、K2-8常开触点闭合,则向调度发出报警信号。
(11)K2-9、K2-10调压控制器故障输出。如果K2-9、K2-10常开触点闭合,则跳开变压器断路器。
八、 运行维护
清洁WHKG-01型无弧有载分接开关机箱表面灰尘。清洁电线表面灰尘。
ZNTY-01型智能调压控制器正常运行灯亮。
某一相的WHKG-01型无弧有载分接开关发生故障,置换该相别的无弧有载分接开关,其余相别的无弧有载分接开关可继续运行,不必置换。
如果干式变压器需要停电检修,在切除变压器所有负荷,变压器停电前,可手动操作ZNTY-01型智能调压控制器,检测WHKG-01型无弧有载分接开关工作是否正常。
九、 附录
图3 分相机箱正面照片
图4 分相机箱背部照片
图5 分相机箱内部照片
图6 智能调压控制器前面板
图7 智能调压控制器后背
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