1、ZW32-12/M戶外智能型高壓永磁真空斷路器裝置 1 概述ZW32-12/M型永磁真空斷路器采用了獨特設計的永磁機構和高可靠性的智能控制器構成。該裝置主要應用于中壓架空線電網,作為分、合負荷電流、過載電流、短路電流之用,并具有03次自動重合閘。極高的可靠性在整個壽命期間完全免維護具有高機械壽命和電壽命整機體積小,重量輕,便于安裝具有標準繼電保護和快速自動重合閘功能1.1 使用條件周圍空氣溫度:-30+60;海拔高度:不超過3000米;風速不超過34m/s;來自開關設備和控制設備外部的振動或地動是可以忽略的;污穢等級:級;儲存溫度-40+85。1.2 技術參數斷路器的主要技術參數序號項目單位數

2、值1 額定電壓kV 122 額定電流 A 6303 額定頻率Hz 50或604 工頻耐壓1min(濕(干kV 30 42/49相間、對地/斷口5 雷電沖擊耐受電流(峰值kV 75/85相間、對地/斷口6 額定短路開斷電流kA 207 額定短路關合電流(峰值kA 508 額定峰值耐受電流kA 509 4S短時耐受電流kA 2010 額定操作循環分-0.1s-合分-3s-合分-6s合分-60s恢復11 額定短路電流開斷次數次3012 機械壽命次3000013 永磁機構控制電壓V DC22014 二次回路1min工頻耐壓KV 2斷路器的主要機械參數序號參數名稱單位數據1 觸頭開距mm 9±

3、12 觸頭超行程mm 2.5±0.53 分閘速度m/s 1±0.24 合閘速度m/s 0.6±0.25 觸頭合閘彈跳時間ms 26 相間中心距離mm 340±1.57 三相分合閘不同期性ms 28 各相導電回路電阻<809 合閘時間ms 254510 分閘時間ms 204511 重量Kg 約90控制器主要技術指標電磁兼容特性絕緣電阻10M絕緣強度 2.5kV電壓突降和中斷100%、0.5s IEC 1000-4-1高頻干擾串模 1.5kVP IEC 60870-2-2:1996共模 2.5kVP IEC 60870-2-2:1996 瞬變脈沖群 4

4、.0kVP,1min IEC 60870-2-2:1996 浪涌干擾 4.0kVP,1min IEC 60870-2-2:1996 靜電放電8kV IEC 60870-2-2:1996 工頻磁場100A/m IEC 1000-4-8阻尼震蕩100A/m IEC 1000-4-8沖擊電壓5kV,1.2/50s IEC 60870-2-2:1996電源工作電源AC220V或100V 功耗10W頻率50Hz或60Hz額定值電流互感器5A,功耗<1.0VA/相電壓互感器220V,功耗<0.5VA/相頻率50Hz或60Hz保護性能參數速斷保護范圍(20%2000%In 連續可調,分辨率0.0

5、1A 過流保護范圍(20%2000%In 連續可調,分辨率0.01A 過流保護延時0s99.99s 連續可調,分辨率0.01s 重合閘次數03次可自由設置重合次數重合閘間隔0s999.9s 連續可調,分辨率0.1s防護等級不銹鋼304戶外殼體不低于IP54平均無故障時間MTBF 不低于80,000h2 斷路器結構及工作原理ZW32-12/M型真空永磁斷路器主要由集成固封極柱、電流互感器、永磁操動機構及箱體組成。該型號斷路器為小型化設計,外殼采用優質不銹鋼箱體。同時配有手動緊急分閘裝置。隔離開關和電流互感器可根據用戶需要選擇。 ZW32-12/M斷路器外形圖ZW32-12/M型永磁真空斷路器的控

6、制由配套的智能控制單元完成。可就地實現開關分合閘操作,也可以通過通信接口由遠方遙控操作。斷路器的其他信息也可以傳輸到控制中心,通信通道可以選擇電纜、光纖、GPRS/CDMA、GSM等。智能控制單元接近斷路器安裝,通過控制電纜與斷路器連接。智能控制單元的電源分主備供電,主電源為AC或DC 220V,由高壓線路經PT取得;后備電源由蓄電池提供(安裝于智能控制單元箱內。當正常工作時主電源對后備電源充電;當主電源失去時,由后備電源供電,仍可完成對斷路器的控制以及控制單元內的其他操作,后備電源(滿載時可維持整機不小于48小時工作。斷路器操動機構中設有手動緊急分閘把手,作為控制系統或電源故障時緊急分閘操作

7、之用。斷路器的工作原理與過程滅弧原理:ZW32-12/M型真空永磁斷路器采用真空滅弧室,以真空作為滅弧和絕緣介質,具有極高的真空度。當動、靜觸頭在操動機構作用下帶電分閘時,在觸頭間將會產生真空電弧,同時,由于觸頭的特殊結構,在觸頭的間隙中也會產生適當的縱向磁場,促使真空電弧保持為擴散型,并使電弧均勻地分布在觸頭表面燃燒,維持低的電弧電壓,在電流自然過零時,殘留的離子、電子和金屬蒸汽在微秒數量級的時間內就可復合或凝聚在觸頭表面和屏蔽罩上,滅弧室斷口的介質絕緣強度很快被恢復,從而電弧被熄滅達到分斷的目的。由于采用縱向磁場控制真空電弧,所以真空斷路器具有強而穩定的開斷電流能力。儲能:ZW32-12/

8、M型真空永磁斷路器分合閘能量儲存在高性能電容器中,電容器安裝于智能控制器單元箱體內。分合閘時由電容器瞬時放電提供能量。電容器充電能量由控制單元的主電源或后備電源提供,充電時間不大于10s,電容電壓誤差1V。合閘操作:本地按動智能控制單元上的合閘按鈕,或者通過遠方遙控合閘操作,激勵操動機構的合閘線圈,使鐵芯驅動斷路器動觸頭按規定速度合閘。判斷出斷路器已處在合閘位置時,控制回路自動將合閘線圈電源斷開,此時鐵芯由于永久磁鐵的作用保持在合閘側,在合閘線圈斷電后,它不僅能夠克服斷路器觸頭彈簧的反作用力,而且還具有合閘自保持力,使斷路器可靠地保持在合閘位置。分閘操作:本地按動智能控制單元上的分閘按鈕,或者

9、通過遠方遙控分閘操作,激勵操動機構的分閘線圈,克服合閘側永久磁鐵的自保持力的同時使分閘彈簧拉動鐵芯驅動斷路器動觸頭按規定速度分閘。判斷出斷路器已處在分閘位置時,控制回路自動將分閘線圈電源斷開,此時鐵芯由于分閘彈簧拉力的作用保持在分閘側,使斷路器可靠地保持在分閘位置。手動緊急分閘操作:斷路器在合閘位置,用絕緣操作棒鉤住斷路器手動分閘操作把柄上的拉環,并向下拉動,斷路器即可分閘,并且仍具有一定的分閘速度,可保證斷路器能可靠地開斷額定負荷電流。3 智能控制單元智能控制單元是專為中壓永磁開關設計的戶外型控制器。能方便的配合柱上永磁開關實現分、合閘管理,線路保護功能以及自動重合閘功能。控制器接近斷路器安

10、裝,作為永磁開關的電子操作機構和智能保護器使用。永磁機構的分、合閘操作線路保護功能自動重合閘與控制中心的通信功能各部件的不停電電源開關位置檢測系統電量測量遙控功能無線數據傳輸(選配歷史操作存盤3.1 斷路器分、合閘管理通過控制器操作面板本地控制分、合閘遠方通信遙控操作斷路器分、合閘手持遙控器控制斷路器分、合閘(30米內有效通過GSM手機短信控制分、合閘3.2 線路保護功能速斷保護(相對相保護范圍0.2In20In 步長0.01A時間范圍0s600.00s 步長0.01sIn為二次側額定電流,通常選擇1A或5A定時限過流保護(相對相保護范圍0.2In20In 步長0.01A時間范圍0s600.0

11、0s 步長0.01s單相接地過流保護(相對地,中心點接地系統選此功能保護范圍0.2In20In 步長0.01A時間范圍0s600.00s 步長0.01s反時限過流保護反時限相間過流曲線滿足以下四條IEC曲線,保護動作后定時返回。一般反時限特性:PPtIIt1/(14.002.0-=(1極反時限特性:PP t I I t 1/(5.13-=(2甚反時限特性:PP t I I t 1/(802-=(3長反時限特性: PP t I I t 1/(120-=(4其中:t-動作時間(S pt -曲線倍數Ip -啟動電流,pI I 取值范圍<20自動重合閘保護 重合次數13次可選擇操作循環:分-0.

12、1s -合分-3s -合分-6s 合分-60s 恢復 重合間隔時間:一次重合間隔 0600.00s 步長0.01s 二次重合間隔 0600.00s 步長0.01s三次重合間隔 0600.00s 步長0.01s加速段保護手合斷路器于故障點后,斷路器加速跳閘并閉鎖合閘,保護范圍和時間連續可調。 保護范圍0.2In 20In 步長0.01A 時間范圍0s 600.00s步長0.01s 開關本體信號采集以及特殊要求的非電量保護功能 輕瓦斯告警,重瓦斯跳閘保護各保護值和保護時間均可通過操作面板液晶調整3.3 信號量監測 斷路器工作狀態檢測(分/合位置 控制回路電壓檢測,低電壓時告警并閉鎖合、分閘操作 電

13、池欠壓告警 無源DC110V 以上開入電壓,光電隔離,抗干擾能力強 共8路開關量信號輸入3.4 測量功能項目 額定值(二次側輸入值 精度 最大過載倍數系統電壓 220V 0.5% 1.5倍三相保護電流Ia 、Ib 、Ic 5A 或1A1.0% 20倍 系統頻率 50Hz ±0.02Hz開關操作次數各測量量均可通過操作面板液晶顯示3.5 歷史操作存盤SOE記錄:對線路上發生的各種重要信息以及用戶的操作信息均進行記錄并存盤,帶時標,最小分辨率可達2ms。可循環存儲64組SOE事件。可記錄線路保護時刻電流值,帶時標。SOE事件可于面板液晶查詢,也可通過遠方通信查詢。3.6 自診斷保護功能裝

14、置自檢:RAM、FLASH、UART、A/D、控制回路電壓等定期自檢。出現任何故障,均通過面板告警顯示,并閉鎖相應操作。接收主站或子站的對時命令,與系統時鐘保持同步,增強時間記錄的可比性。3.7 高防護等級控制器箱體選用優質不銹鋼材料,表面拉絲處理,外形美觀大方。可以防止腐蝕、意外損傷、紫外線傷害、以及高頻衰減。戶外壁掛式安裝,具有良好的防護能力。防護等級不低于IP54。3.8 通信方式控制器配有標準RS232通信口,可于本地或遠方通過串口協議通信,通信協議支持IEC870-5-101等規約。控制器選配一路無線網卡接口,在距離本機500米內,可方便的進行微機查詢和配置數據,無需上桿操作就可查詢

15、裝置所有運行信息,適用于近距離網絡通信傳輸。 4 典型應用方案通信MODEMPC機光纖/無線/CDMA/GPRSPC機A B遙控器8A:合閘B:分閘C D1RXTX 23GND45679遠方本地A10k VCT3CT1CT2斷路器D L*PT2PT 電壓U C2U B2U B1U A1保護電流I CI C *I B I B *I A I A 52PT1BC采樣回路裝置電源220V/110VGNDE通信接口A+RS232接口RS485接口TXRX B-無線網卡射頻遙控DB9調試接口I禁止OSW1DC24VMASK大 地BAT+ACNACLBAT-24V地HAND +24V裝置交流電源后備電池接點 (DC24V電池活化接點DC24VOUT101重合器控制器控制面板DL1IN106IN102IN104IN105IN103IN101開入6開入5開入4開入3合閘位置開入2DI6DI5DI4DI3DI2信號回路OUT102OUT104OUT103COM2COM1控制公共端2控制合閘2控制跳閘2控制合閘1控制公共端1控制跳閘1控制回路+KM 斷路器分、合閘線圈DLDL HQTQ -KM 操作面板:位于箱體內上半部分,可于該面板操作開