設(shè)備課件一(高壓電器)

1、培訓(xùn)教師培訓(xùn)教師 楊慧麗楊慧麗第一章 高壓斷路器第二章 隔離開關(guān)第三章 變壓器第四章 互感器第四章 電抗器和電容器第五章 電氣主接線 第一章第一章 高壓斷路器高壓斷路器l一、高壓斷路器的基本知識(shí)一、高壓斷路器的基本知識(shí)l1.高壓斷路器作用高壓斷路器作用l 一一、是控制作用是控制作用：既根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行需要，將一部分電力設(shè)備或線路投入或退出運(yùn)行l(wèi) 二二、是保護(hù)作用是保護(hù)作用：既在電力設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)繼電保護(hù)裝置作用于斷路器，將故障部分從電網(wǎng)中迅速切除，保證電網(wǎng)的無(wú)故障部分正常運(yùn)行。l 三三、安全隔離作用安全隔離作用：將電氣設(shè)備與高壓電源隔離，保證設(shè)備和人身安全。l2.電力系統(tǒng)對(duì)斷路器的基本

2、要求：電力系統(tǒng)對(duì)斷路器的基本要求：l （1）開斷、關(guān)合功能方面：l 1）能快速可靠開斷、關(guān)合各種負(fù)載線路和短路故障l 2）能可靠開斷和關(guān)合空載變壓器、電抗器、空載長(zhǎng)線路電容器等而不引起超過(guò)規(guī)定的過(guò)電壓l （2）電氣性能方面：l 1）載流能力l 2）絕緣性能l （3）機(jī)械性能方面：l 1）操作性能l 2）機(jī)械壽命及密封性l （4）自然環(huán)境條件方面l （5）對(duì)噪聲、無(wú)線電的干擾，以及環(huán)境污染等的控制滿足有關(guān)技術(shù)條件的要求l3斷路器的結(jié)構(gòu)組成和類型：l為實(shí)現(xiàn)電路的開斷與關(guān)合，斷路器應(yīng)具有下述三個(gè)部分：l（1）開斷與關(guān)合電路部分：由導(dǎo)電桿、觸頭系統(tǒng)及滅弧室組成。l（2）操動(dòng)和傳動(dòng)部分：由能源操動(dòng)機(jī)構(gòu)、

3、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)組成。l（3）絕緣部分：用于導(dǎo)電桿與觸頭系統(tǒng)等對(duì)地絕緣的絕緣部件。l按斷路器對(duì)地絕緣方式不同，可分為以下結(jié)構(gòu)類型：l（1）絕緣子支柱型結(jié)構(gòu)l（2） 罐式結(jié)構(gòu)l（3）全封閉組合電器4高壓斷路器的技術(shù)參數(shù)高壓斷路器的技術(shù)參數(shù)l 1）額定電壓：斷路器正常工作時(shí)系統(tǒng)的額定(線)電壓（標(biāo)稱電壓）。l 2）最高工作電壓：斷路器應(yīng)能在最高工作電壓下長(zhǎng)期運(yùn)行。（1015）l 3）額定頻率：50Hzl 4）額定電流：指斷路器可以長(zhǎng)期通過(guò)的最大電流(有效值)。l 5）額定開斷電流：指在額定電壓下，斷路器能可靠切斷的最大短路電流周期分量有效值，該值表示斷路器的斷路能力，決定了斷路器滅弧裝置的結(jié)構(gòu)尺寸。l 6

4、）熱穩(wěn)定電流：指在規(guī)定的使用和性能條件下，在額定短路持續(xù)時(shí)間內(nèi)，斷路器在合閘位置時(shí)所能承載的電流有效值。其值應(yīng)和斷路器的額定開斷電流相等。短路耐受電流也將影響到斷路器觸頭和導(dǎo)電部分的結(jié)構(gòu)和尺寸。l l l 7）動(dòng)穩(wěn)定電流：指在規(guī)定的使用和性能條件下，斷路器在合閘位置時(shí)所能承受的額定短時(shí)耐受電流第一個(gè)半波達(dá)到電流峰值。它反映設(shè)備受短路電流引發(fā)的電動(dòng)效應(yīng)能力。斷路器峰值耐受電流的大小，決定了斷路器導(dǎo)電部分和支持部分所需的機(jī)械強(qiáng)度，以及觸頭的結(jié)構(gòu)形式。l 8）額定短路關(guān)合電流：在規(guī)定的使用和性能條件下，斷路器在額定電壓下能正常接通的最大短路電流（峰值）。斷路器在接通此電流時(shí)，不應(yīng)發(fā)生觸頭的熔焊或嚴(yán)重

5、燒損。斷路器的額定關(guān)合電流等于其峰值耐受電流。l 斷路器的關(guān)合是靠操動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此斷路器的短路關(guān)合能力在很大程度上取決于所用操動(dòng)機(jī)構(gòu)。l l 9）額定短路持續(xù)時(shí)間l 斷路器設(shè)備在合閘狀態(tài)下能夠承載的額定短時(shí)耐受電流的時(shí)間間隔。l 550800kV斷路器設(shè)備的額定短路持續(xù)時(shí)間為2s。l 252363 kV斷路器設(shè)備的額定短路持續(xù)時(shí)間為3s。l 126kV及以下的斷路器設(shè)備的額定短路持續(xù)時(shí)間為4s。l 10）開斷時(shí)間：是指從斷路器的操動(dòng)結(jié)構(gòu)接到開斷指令起，到三相電弧完全熄滅為止的一段時(shí)間。開斷時(shí)間可劃分為分閘時(shí)間和燃弧時(shí)間兩部分。l 11）合閘時(shí)間：是指自斷路器的結(jié)構(gòu)接到合閘指令起，到各相觸

6、頭均接觸時(shí)為止的一段時(shí)間。l12）無(wú)電流間隔時(shí)間：是指斷路器自動(dòng)重合閘過(guò)程中，斷路器跳閘各相電弧熄滅起到斷路器重合觸頭預(yù)擊穿為止的一段時(shí)間。l13）金屬短接時(shí)間：是指斷路器自動(dòng)重合閘過(guò)程中，斷路器重合閘觸頭全部接通起到斷路器再次跳閘觸頭剛分為止的一段時(shí)間。l14）每相導(dǎo)電回路電阻值：主要是指動(dòng)、靜觸頭的接觸電阻，其值是微歐級(jí)。l15）合分時(shí)間l對(duì)126kV及以上斷路器合-分時(shí)間應(yīng)不大于60ms，推薦不大于50ms。l由于斷路器合分時(shí)間加長(zhǎng)時(shí)，對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性起著不利影響，而合分時(shí)間過(guò)短又不利于斷路器重合閘時(shí)第二個(gè)“分”的可靠開斷能力，因此合分時(shí)間應(yīng)該有個(gè)范圍，制造廠應(yīng)給出斷路器合分時(shí)間的上下限，并

7、應(yīng)在型式試驗(yàn)中驗(yàn)證斷路器在規(guī)定的合分時(shí)間下的額定短路開斷能力，且試驗(yàn)中合分時(shí)間不得超過(guò)產(chǎn)品技術(shù)條件中給出的規(guī)定值。l 二、斷路器的結(jié)構(gòu)l 1.支柱式SF6斷路器l 特點(diǎn)：滅弧室處于高電位靠支柱絕緣子對(duì)地絕緣。l 優(yōu)點(diǎn)：可以用串聯(lián)若干個(gè)滅弧室和加高對(duì)地絕緣支柱絕緣子的方法組成更高電壓等級(jí)的斷路器。其帶電部分與接地部分的絕緣是由支持磁套承擔(dān)，滅弧室安裝在支持磁套的上部，裝在滅弧磁套內(nèi)，一般每個(gè)滅弧磁套內(nèi)裝一個(gè)斷口。隨著額定電壓的提高，支持磁套的高度及串聯(lián)滅弧室的個(gè)數(shù)也增加。支持磁套的下端與操動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，通過(guò)支持磁套內(nèi)的絕緣拉桿帶動(dòng)觸頭完成斷路器的分、合閘操作。通常，對(duì)于兩個(gè)及以上斷口的支柱式斷路器

8、，在滅弧室上并聯(lián)有電容器，以改善斷口間電壓分布，提高斷路器的開斷容量及絕緣耐壓水平。l2.落地罐式SF6 斷路器l特點(diǎn)：滅弧室及觸頭系統(tǒng)裝在接地的金屬箱中，導(dǎo)電回路靠套管引出。l優(yōu)點(diǎn)：可以在進(jìn)出線套管上裝設(shè)電流互感器。其抗震強(qiáng)度大于支柱型結(jié)構(gòu)。l其滅弧室安裝在金屬箱體內(nèi)，箱體是接地的，帶電部分與箱體之間的絕緣由SF6氣體承擔(dān)。隨著斷路器額定電壓的提高，滅弧室的斷口也隨之增多，為了使每個(gè)滅弧室均壓，并聯(lián)了電容器。l3.SF6全封閉組合電器（GIS）l特點(diǎn)：它是由斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、電流互感器、避雷器、母線及這些元器件的封閉外殼、伸縮節(jié)和出線套管等組成，內(nèi)充一定壓力的氣體，作為GIS的絕緣

9、和滅弧介質(zhì)。l優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，一般可縮小占地面積40%以上。由于外殼數(shù)量減少，故可大大節(jié)省材料，又由于密封點(diǎn)數(shù)和密封長(zhǎng)度減少，故降低了漏氣量。此外，還可以減少渦流損失和現(xiàn)場(chǎng)安裝維護(hù)工作量。三、三、SF6斷路器斷路器l1SF6氣體的基本特性lSF6 在常溫下是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒、不燃的惰性氣體。比重是空氣的5.1倍。l電氣性能：電氣性能：SF6 極易吸附周圍的自由電子，具有較強(qiáng)的電負(fù)性。化學(xué)性能極為穩(wěn)定，在電弧作用下，SF6分解成氟原子，低氟化合物等。但在電弧電流過(guò)零瞬間，迅速地去游離，再結(jié)合為分子，可以反復(fù)使用。l絕緣性能絕緣性能：SF6的氣體具有良好的絕緣性能，在相同的壓力和溫度下，SF6

10、的絕緣性能為空氣的23倍，在個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下差不多與變壓器油的絕緣性能相當(dāng)。l滅弧性能滅弧性能：SF6氣體是一種理想的滅弧介質(zhì)，主要因?yàn)镾F6的氣體具有優(yōu)良的熱導(dǎo)性，介質(zhì)速度恢復(fù)快，負(fù)電性以及電弧時(shí)間常數(shù)小。2SF6氣體的缺點(diǎn)和使用中的注意事項(xiàng)：l 毒性問(wèn)題毒性問(wèn)題：正常情況下，SF6的氣體十分穩(wěn)定，沒有毒性，但在電弧高溫作用下，SF6的氣體發(fā)生分解，并以硫和氟的單原子狀態(tài)存在，在滅弧后，這些單原子大部分能迅速?gòu)?fù)合成SF6分子，但也有極少數(shù)與電極材料、水份和空氣等雜質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生有毒物質(zhì)，所以在SF6斷路器的維護(hù)和檢修中，應(yīng)予以特別重視，嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)程。l 液化問(wèn)題液化問(wèn)題：SF6氣體的臨界溫度為

11、45.6C，在常溫下只要壓力足夠就有可能液化，用戶在選擇斷路器時(shí)應(yīng)進(jìn)行核算是否符合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境溫度。l 價(jià)格問(wèn)題價(jià)格問(wèn)題：SF6氣體的價(jià)格比較貴，因此運(yùn)行維護(hù)中要注意SF6氣體的回收和處理等問(wèn)題。3SF 6斷路器主要特點(diǎn)斷路器主要特點(diǎn)l（1）開斷和絕緣性能優(yōu)良l SF6斷路器的斷口電壓可以做的很高，在電壓等級(jí)相同、開斷電流和其它性能相同或接近的情況下，SF6斷路器的串聯(lián)斷口比較少。l（2）觸頭燒傷輕微，電壽命長(zhǎng) lSF6斷路器即使開斷大電流時(shí)，電弧電壓也不高，約為空氣的1/10左右。同時(shí)，SF6氣體的散熱能力比空氣大得多，對(duì)觸頭的燒損輕微，從而大大地延長(zhǎng)了觸頭的電壽命。l（3）體積小，重量輕，結(jié)

12、構(gòu)簡(jiǎn)單。l（4）噪聲小，SF6斷路器中氣體的壓力以及開斷時(shí)氣流吹弧速度較小，所以開斷聲音很小，對(duì)周圍環(huán)境不發(fā)生干擾。l（5）維護(hù)、檢修周期長(zhǎng)，由于SF6斷路器的觸頭壽命長(zhǎng)，在SF6氣體中金屬和絕緣件很少發(fā)生劣化現(xiàn)象，所以檢修周期長(zhǎng)。l 滅弧室滅弧室l SF6開關(guān)滅弧室按電弧是否被拉長(zhǎng)可分為定開距和變開距兩種。定開距是指開關(guān)在滅弧過(guò)程中弧觸指位置始終不變，而變開距的弧觸指是移動(dòng)的，電弧隨觸指的運(yùn)動(dòng)改變長(zhǎng)度。兩者共同的特點(diǎn)是都要通過(guò)壓氣缸預(yù)壓縮，在電弧形成后對(duì)電弧進(jìn)行吹弧。l 變開距的特點(diǎn)：變開距的特點(diǎn)：氣吹時(shí)間長(zhǎng)，氣體利用率較高，可利用弧柱對(duì)弧道的堵塞效應(yīng)，加強(qiáng)電弧過(guò)零前后的氣流量，開距較長(zhǎng)，弧

13、壓高弧能大，不易提高開斷容量。l 定開距的特點(diǎn)：定開距的特點(diǎn)：開距較短，電弧長(zhǎng)度短，能量小易熄滅，開斷電流大，電場(chǎng)的分布比較均勻，氣流狀態(tài)好，噴口可以用耐弧的合金作成，燒損輕微，壓氣室的氣體利用率較低，行程大，動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)。變開距結(jié)構(gòu)變開距結(jié)構(gòu) 11 壓氣缸壓氣缸 22 動(dòng)弧觸動(dòng)弧觸指指 33 導(dǎo)電觸指導(dǎo)電觸指l 斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)l 液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)l 液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由儲(chǔ)能元件、控制元件、操作執(zhí)行元件、輔助元件和電氣元件五部分構(gòu)成。液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)是利用氮?dú)猓ㄓ械臋C(jī)構(gòu)也采用彈簧）作為儲(chǔ)能元件，能量傳遞通過(guò)液壓油。工作缸內(nèi)的活塞兩側(cè)分別與分閘腔和合閘腔相連，分閘腔和蓄能器直接

14、連通，因此處于常高壓。活塞合閘腔則通過(guò)閥來(lái)控制。主要工作原理是，合閘時(shí)蓄能器中的高壓油進(jìn)人合閘腔，由于合閘腔承壓面積大于分閘腔承壓面積，使活塞快速向分閘腔運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)合閘。分閘時(shí)，合閘腔中高壓油泄至低壓油箱，在分閘腔高壓油作用下，活塞向合閘腔運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)快速分閘。l 彈簧操作機(jī)構(gòu)彈簧操作機(jī)構(gòu)l 彈簧操作機(jī)構(gòu)是利用彈簧作為儲(chǔ)能元件，其能量傳遞是通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。l4800kV罐式罐式SF6斷路器的結(jié)構(gòu)斷路器的結(jié)構(gòu)l 滅弧室為雙斷口結(jié)構(gòu)，在滅弧室中充有0.60MPa的SF6氣體,在斷路器分閘時(shí),通過(guò)壓氣缸內(nèi)產(chǎn)生的高壓氣流熄滅電弧。其簡(jiǎn)要滅弧原理見下圖l 斷路器為三極分裝、罐式雙斷口結(jié)構(gòu)。配用液壓彈簧

15、操動(dòng)機(jī)構(gòu)，可進(jìn)行單極操作或由電氣實(shí)現(xiàn)三極聯(lián)動(dòng)操作。l 每極由滅弧室，充氣套管，操作機(jī)構(gòu)等組成。l 三極電氣控制部分集中于匯控柜內(nèi)，SF6氣體密度繼電器置于斷路器罐體上，其控制及監(jiān)視接點(diǎn)通過(guò)電纜引入?yún)R控柜中。l 液壓機(jī)構(gòu)帶有保護(hù)性外殼，機(jī)構(gòu)自身具有防塵、防雨等功能。斷路器分、合閘操作依靠液壓力進(jìn)行。l 罐式斷路器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：罐式斷路器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：l 抗地震能力強(qiáng)。 滅弧室臥式布置,重心低,出線套管強(qiáng)度高,具有抗地震烈度為9度的能力；l 優(yōu)良的開斷性能。能開斷諸如近區(qū)故障、失步故障等電力系統(tǒng)嚴(yán)重短路故障；l 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小。斷路器本體為雙斷口結(jié)構(gòu)，每極出線兩側(cè)帶有電流互感器線圈,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,布置緊

16、湊,安全性和可靠性高；l 檢修保養(yǎng)容易。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，檢修很容易,主觸頭的燒損也很小，滅弧室檢修周期長(zhǎng)；l 配液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，機(jī)械性能穩(wěn)定，日常維護(hù)工作量較小。l 單極斷路器(A極,B極,或C極)包括大罐(2001)、滅弧室(2002)、充氣套管(4000)、電流互感器(CT)裝配(4500)、操動(dòng)機(jī)構(gòu)(3010)和其它部件。l 斷路器的每個(gè)單極滅弧室由二個(gè)成熟的363kV （國(guó)外用于420kV）的單斷口滅弧單元串聯(lián)而成?；∮|頭與主導(dǎo)電觸頭分開。主觸頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且電極形狀良好，符合超高壓產(chǎn)品需要。產(chǎn)品電壽命滿足50kA16次。l 為均勻兩斷口的電壓分布，每斷口采用并聯(lián)陶瓷電容器，環(huán)繞斷口布置。l

17、斷路器并聯(lián)合閘電阻，可以限制電網(wǎng)合閘操作過(guò)電壓。其作用保證在斷路器合閘之前，這一電阻先接入回路一段時(shí)間，可以有效地將合閘操作過(guò)電壓限制在可以接受的水平。單極斷路器的總體外形單極斷路器的總體外形l圖示為滅弧室(2002)的剖視圖。l滅弧室裝配(2002)包括直動(dòng)密封(2330)裝配、絕緣拉桿(2230)裝配、動(dòng)弧觸頭(2120)和靜弧觸頭(2100）裝配及大罐(2001)等部件。l 大罐(2001)內(nèi)充入額定壓力為0.6MPa的SF6氣體（在200C時(shí)）。l 由大罐(2001)兩端的檢修蓋孔裝配滅弧室(2002)，檢查斷口上的弧觸頭(2120,2100)和噴口（2130）也由此處進(jìn)行。l 檢修蓋

18、板(2010)上裝有吸附劑(2021),在現(xiàn)場(chǎng)安裝和檢修時(shí)要更換。l 滅弧室裝配滅弧室裝配斷路器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖斷路器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖l液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)l800kV罐式斷路器液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)采用模塊化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊。l包括的模塊有：l充能模塊（3060）l貯能模塊（3050）l工作模塊（3020）l控制模塊（3030）l監(jiān)測(cè)模塊（3040）l 各模塊的功能簡(jiǎn)介：各模塊的功能簡(jiǎn)介：l 工作模塊（工作缸）工作模塊（工作缸）（3020）采用常充壓差動(dòng)式結(jié)構(gòu)，高壓油恒作用于有桿側(cè)。分、合閘速度可通過(guò)相應(yīng)的節(jié)流螺塞來(lái)分別調(diào)整。非專業(yè)人員禁止調(diào)整！l 充能模塊（電機(jī)和油泵）充能模塊（電機(jī)和油泵

19、）（3060）將電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能再轉(zhuǎn)換成液壓能帶動(dòng)貯能模塊（貯壓器）中的活塞壓縮彈簧貯能。l 監(jiān)測(cè)模塊（彈簧行程開關(guān)等）監(jiān)測(cè)模塊（彈簧行程開關(guān)等）（3040）監(jiān)測(cè)并控制彈簧的貯能情況。l 控制模塊（電磁閥及換向閥等）控制模塊（電磁閥及換向閥等）（3030）控制工作缸的分、合動(dòng)作。l 工作原理工作原理l 貯能過(guò)程貯能過(guò)程l 接通油泵電機(jī)（3051）回路，電機(jī)（3051）帶動(dòng)油泵（3052）運(yùn)轉(zhuǎn)，油泵（3052）輸出的高壓油同時(shí)進(jìn)入三個(gè)貯能活塞3053）的上端，推動(dòng)貯能活塞（3053）向下運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧（3073）進(jìn)行貯能。貯能到位后，彈簧行程開關(guān)（3061）切斷油泵電機(jī)（3051），油泵停轉(zhuǎn)，貯能

20、過(guò)程結(jié)束。當(dāng)操作后或泄漏到一定值時(shí)，彈簧行程開關(guān)（3061）接通油泵電機(jī)（3051）再次補(bǔ)壓到油泵停轉(zhuǎn)位置。l 分閘操作分閘操作l在合閘位置接到分閘命令，分閘控制閥（3031）動(dòng)作，換向閥（3033）切換至分閘位置，差動(dòng)活塞高壓油通過(guò)換向閥（3033）連通至低壓油箱，在差動(dòng)活塞上端常高壓的作用下，活塞快速向下運(yùn)動(dòng)分閘，并帶動(dòng)輔助開關(guān)（3080）切換，切斷分閘回路，為下次合閘作好準(zhǔn)備。l 合閘操作合閘操作l 在分閘位置時(shí)，接通合閘控制閥（3032），換向閥（3033）切換至合閘狀態(tài)，常充壓差動(dòng)活塞的底部與高壓油接通，在差動(dòng)原理作用下，快速向上合閘并帶動(dòng)輔助開關(guān)（3080）切換，斷開合閘回路，為分

21、閘作好準(zhǔn)備。l 分、合閘速度調(diào)整分、合閘速度調(diào)整l可利用合閘節(jié)流螺塞（3035）和分閘節(jié)流螺塞（3034）對(duì)合閘速度及分閘速度分別進(jìn)行調(diào)整，但產(chǎn)品出廠后不必再調(diào)整；非專業(yè)人員禁止調(diào)整！ll慢分、慢合操作慢分、慢合操作l進(jìn)行慢分、慢合操作時(shí)應(yīng)遵守下列步驟：la）先將合閘位置閉鎖銷上的彈簧插頭（3036）拔出，試驗(yàn)完后隨即裝上；lb）斷開油泵電機(jī)（3051）的控制開關(guān)，用泄壓閥（3071）釋放系統(tǒng)油壓，將系統(tǒng)油壓釋放為零，隨即關(guān)閉泄壓閥（3071）；lc） 合上控制開關(guān)接通油泵電機(jī)（3051），待油泵運(yùn)轉(zhuǎn)5s左右時(shí)，手按合閘（或分閘）控制閥推桿（外罩橡皮帽），進(jìn)行慢合（或慢分）運(yùn)動(dòng)。 液壓彈簧操動(dòng)

22、機(jī)構(gòu)機(jī)芯液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)芯（輔助開關(guān)側(cè)）（輔助開關(guān)側(cè)）液壓彈簧機(jī)構(gòu)分閘位置液壓彈簧機(jī)構(gòu)分閘位置液壓彈簧機(jī)構(gòu)分閘位置液壓彈簧機(jī)構(gòu)分閘位置液壓彈簧機(jī)構(gòu)合閘位置液壓彈簧機(jī)構(gòu)合閘位置l SF6氣體系統(tǒng)氣體系統(tǒng)l SF6氣體監(jiān)控系統(tǒng)氣體監(jiān)控系統(tǒng)l 三極SF6氣體系統(tǒng)是各自獨(dú)立的。每極本體分別由閥門（常開）（5010）、帶保護(hù)蓋的自封接頭（常閉）（5030）連向供氣孔（同時(shí)SF6氣體的測(cè)量及檢驗(yàn)也在該部位進(jìn)行）、自封接頭（常開）（5060）連向SF6密度計(jì)（5080）。l SF6密度計(jì)密度計(jì) l SF6氣體密度計(jì)（5080）采用表計(jì)合一的結(jié)構(gòu)，表計(jì)內(nèi)部裝有特制的雙金屬片進(jìn)行溫度補(bǔ)償，能直觀監(jiān)視氣體密度變

23、化。-2560范圍內(nèi)可以不必修正環(huán)境溫度對(duì)SF6氣壓影響，直接按表計(jì)的示值充入SF6氣體到額定值。l 溫度補(bǔ)償式SF6密度控制器（5080）有兩種監(jiān)控功能:控制原理l 其一：當(dāng)SF6氣壓低于0.55MPa（200C）時(shí)，L1、C1節(jié)點(diǎn)接通，發(fā)出補(bǔ)氣報(bào)警信號(hào)。l 其二：當(dāng)SF6氣壓低于0.50MPa（200C）時(shí)，L2、C2節(jié)點(diǎn)接通，63GLX線圈帶電，63GLX常閉接點(diǎn)斷開，切斷分合閘回路，使斷路器不能操作。l SFSF6 6氣體監(jiān)控系統(tǒng)氣體監(jiān)控系統(tǒng)SFSF6 6密度計(jì)（密度計(jì)（50805080）外形和原理）外形和原理l SF6氣體密封結(jié)構(gòu)氣體密封結(jié)構(gòu)l 斷路器用密封膠輔助O形圈來(lái)密封SF6氣

24、體。這種密封膠還可以防止法蘭表面銹蝕。l 密封元件的裝配過(guò)程如下：l a) 用白布和酒精擦凈密封面及密封圈;lb) 在密封槽外側(cè)涂密封膠再放入O形圈；l c) 在法蘭密封槽以外的表面也抹上密封膠，再合上法蘭。四、真空斷路器四、真空斷路器l真空斷路器是觸頭在真空中開斷電流并滅弧的斷路器。真空滅弧室內(nèi)的壓力很低，空氣非常稀薄，其真空保持在壓力低于10-2Pa。真空空間內(nèi)的氣體稀薄，分子的自由行程大，發(fā)生碰撞的幾率小，因而真空的絕緣強(qiáng)度高。1真空滅弧室的原理結(jié)構(gòu)l真空斷路器的核心部件是真空滅弧室，真空滅弧室原理結(jié)構(gòu)如。由外殼、波紋管、動(dòng)靜觸頭和屏蔽罩等元件組成。 真空滅弧室的原理結(jié)構(gòu)圖真空滅弧室的原

25、理結(jié)構(gòu)圖1 動(dòng)觸桿2 波紋管3 外殼4 動(dòng)觸頭5 屏蔽罩6 靜觸頭l 外殼：外殼：由玻璃或陶瓷做成，作用是構(gòu)成一個(gè)真空密封容器，又作為動(dòng)觸頭、靜觸頭之間的支撐。所以對(duì)外殼的密封性要求很高，為了保證真空滅弧裝置的工作可靠性，例如要求初始真空度為10-4Pa的情況下工作20年后真空度不低于10-2Pa。l 波紋管：波紋管：在動(dòng)靜觸頭往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)保證真空滅弧室外殼的完全密封，又可使操動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)的運(yùn)動(dòng)得以傳到動(dòng)觸頭上去，觸頭每合、分一次，波紋管的波紋薄壁就要產(chǎn)生一次大幅度的機(jī)械變形，劇烈而頻繁的機(jī)械變形很容易使波紋管因疲勞而損壞，它一旦破裂，真空滅弧裝置的壽命便終止了。它是真空滅弧室中一個(gè)最薄弱的元件。其

26、一端與外殼端面焊接，另一端與動(dòng)觸桿焊接，在動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)時(shí)利用波紋管的彈性保持滅弧室真空。所以，真空滅弧裝置的機(jī)械壽命主要決定于波紋管的使用壽命。l 觸頭：觸頭：真空斷路器的額定電流、額定關(guān)合和開斷電流以及開斷小電流時(shí)的過(guò)電壓等電氣參數(shù)均與觸頭有關(guān)。這里，與觸頭有關(guān)的因素包括：觸頭形狀、制造觸頭所需材料和觸頭開距。觸頭形狀有：圓柱狀觸頭、帶螺旋槽觸頭、杯狀觸頭、枕狀觸頭和帶縱向磁場(chǎng)觸頭等。額定開斷電流小于6KA時(shí)，應(yīng)選用圓柱狀觸頭；開斷電流在625KA時(shí)，多選用帶螺旋槽觸頭或杯狀觸頭或枕狀觸頭；開斷電流大于25KA時(shí)，多選用帶縱向磁場(chǎng)觸頭。l 屏蔽罩：屏蔽罩：由銅板制成，分主屏蔽罩、波紋管屏蔽罩和

27、均壓屏蔽罩。主屏蔽罩包在觸頭周圍，用來(lái)防止燃弧時(shí)弧隙中產(chǎn)生的大量金屬蒸氣和液滴噴到滅弧室外壁上，以至降低其耐壓強(qiáng)度；同時(shí)使金屬蒸氣迅速冷卻而凝結(jié)成固體，不讓其返回到弧隙中，以利于弧隙中 氣體粒子密度迅速降低和介質(zhì)強(qiáng)度迅速恢復(fù)。波紋管屏蔽罩包在波紋管周圍，使燃弧時(shí)產(chǎn)生的金屬蒸氣不致凝結(jié)到波紋管表面上，對(duì)波紋管具有保護(hù)作用。均壓屏蔽罩裝在觸頭附近用以改善觸頭間的電場(chǎng)分布2真空斷路器的特點(diǎn)l （1）滅弧室不需要檢修，電壽命長(zhǎng)，適用于頻繁操作。l （2）真空滅弧室沒有爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)。l （3）觸頭開距短。如10KV級(jí)真空斷路器的觸頭開距只有1012mm，而同電壓級(jí)的少油斷路器的觸頭開距約為120mm。

28、由于觸頭開距短，因而滅弧室小巧，斷路器體積小，重量輕。l （4）燃弧時(shí)間短，動(dòng)作快，一般全開斷時(shí)間都小于0.1s。l （5）熄弧后觸頭間隙的破壞性放電電壓恢復(fù)速度快，開斷性能好。但截流過(guò)電壓高，需要采用限制過(guò)電壓的措施，如裝設(shè)阻容吸收器、氧化鋅避雷器等。l （6）價(jià)格昂貴，約為相同額定參數(shù)的少油式斷路器的45倍。3真空斷路器的滅弧原理l 在真空中，由于氣體的分子數(shù)量非常少，發(fā)生碰撞的機(jī)會(huì)很少，因此碰撞游離不是真空間隙被擊穿而發(fā)生電弧的主要因素。真空中的電弧是在觸頭分離時(shí)，觸頭電極蒸發(fā)出來(lái)的金屬蒸汽中形成的。當(dāng)觸頭分離時(shí)，電極表面即使有微小的突起部分，也將會(huì)引起電場(chǎng)能量集中而發(fā)射電子，在極小的面

29、積上，電流密度可達(dá)105 A/mm106 A/mm2,使金屬發(fā)熱、熔融，蒸發(fā)出來(lái)的金屬蒸汽發(fā)生電離而形成電弧。電弧產(chǎn)生以后，弧柱中的帶電粒子很容易向周圍空間擴(kuò)散，去游離特別強(qiáng)烈，故真空的介質(zhì)電強(qiáng)度恢復(fù)快，滅弧性能好，往往電流被強(qiáng)制減小到零。在電流尚未達(dá)自然過(guò)零時(shí)，電弧即已熄滅。因此，真空中金屬蒸汽電弧的特性，主要決定于觸頭材料的性質(zhì)及其表面情況。4真空斷路器的結(jié)構(gòu) l常用的布置方式有兩種：懸臂式或落地式。下面以懸臂式真空斷路器為例l圖示為額定電壓10KV、額定電流1KA以下及額定短路開斷電流20KA的懸臂式真空斷路器的原理結(jié)構(gòu)圖。三相的上、下接線板8和5由六個(gè)支持瓷瓶10固定在框架11上，真空

30、滅弧裝置7依靠其靜觸頭導(dǎo)電桿9和上接線板8固定連接，其動(dòng)觸頭導(dǎo)電桿6則通過(guò)軟連接和下接線板5連接，操動(dòng)機(jī)構(gòu)10和開斷彈簧13都裝在框架上，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由拐臂1、2、15和連桿3、14組成，絕緣件4用以使動(dòng)觸頭導(dǎo)電桿6和連桿絕緣。 真空斷路器的原理結(jié)構(gòu)圖真空斷路器的原理結(jié)構(gòu)圖1，2 拐臂 3 連桿 4 絕緣子 5 下接線板 6 動(dòng)觸頭導(dǎo)電桿7 真空滅弧裝置 8 上接線板 9 靜觸頭導(dǎo)電桿 10 支持瓷瓶11 框架 12 操動(dòng)機(jī)構(gòu) 13 開斷彈簧 14 連桿 15 拐臂第二章第二章 隔離開關(guān)隔離開關(guān)l 一、隔離開關(guān)的用途和要求一、隔離開關(guān)的用途和要求l隔離開關(guān)在結(jié)構(gòu)上無(wú)滅弧裝置，不能用來(lái)切斷負(fù)荷電流和

31、短路電流。使用時(shí)應(yīng)與斷路器配合，只有在斷路器斷開后才能進(jìn)行操作。l隔離開關(guān)的主要用途是： l（1）隔離電源。l（2）倒閘操作。l（3）切合小電流電路。l對(duì)隔離開關(guān)的要求對(duì)隔離開關(guān)的要求l （1）隔離開關(guān)一般不需要專門的滅弧裝置。l （2）在分閘狀態(tài)下應(yīng)有足夠大的斷口。l （3）在合閘狀態(tài)時(shí)應(yīng)能耐受負(fù)荷電流及短路電流。l （4）在使用環(huán)境方面，戶外隔離開關(guān)應(yīng)能耐受大氣污染并應(yīng)考慮到溫度突變等因素的影響。l （5）在機(jī)械結(jié)構(gòu)上，需考慮引線機(jī)械應(yīng)力、風(fēng)力、地震力與操作力的聯(lián)合作用。l （6）應(yīng)具備手動(dòng)、電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，信號(hào)及位置指示器與閉鎖裝置等附屬裝置。l （7）亦配備接地刀閘，以保證線路或其他電氣

32、設(shè)備檢修時(shí)的安全。l （8）應(yīng)考慮配電裝置尺寸的要求及引線位置與形式（架空線或電纜）來(lái)選用合適的隔離開關(guān)。l 二、隔離開關(guān)的分類二、隔離開關(guān)的分類l 隔離開關(guān)按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為：l （1）按裝設(shè)地點(diǎn)，分為戶內(nèi)式和戶外式兩種。l （2）按絕緣支柱數(shù)目，分為單柱式、雙柱式和三柱式三種。l （3）按有無(wú)接地閘刀，分為無(wú)接地閘刀、一側(cè)有接地閘刀、兩側(cè)有接地閘刀三種。l （4）按動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)方式，分為水平旋轉(zhuǎn)式、垂直旋轉(zhuǎn)式、擺動(dòng)式和插入式等。l （5）按操動(dòng)機(jī)構(gòu)，分為手動(dòng)式、電動(dòng)式、氣動(dòng)式和液壓式等。l （6）按極數(shù)，分為單極、雙極、三極三種。l三三、隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)組成：隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)組成：l支持瓷瓶：起支

33、持和固定作用。l導(dǎo)電部分：傳導(dǎo)電路中的電流。l絕緣子：將帶電部分和接地部分隔離開來(lái)。l傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：接受操動(dòng)機(jī)構(gòu)的力矩，并通過(guò)拐臂、聯(lián)桿、軸齒或是操作絕緣子，將運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)給觸頭，以完成隔離開關(guān)的分合閘操作。l操動(dòng)機(jī)構(gòu)：通過(guò)機(jī)構(gòu)向隔離開關(guān)的動(dòng)作提供能源。l四四、隔離開關(guān)的機(jī)構(gòu)原理隔離開關(guān)的機(jī)構(gòu)原理l1.戶內(nèi)隔離開關(guān)l其額定電壓一般在35KV以下。隔離開關(guān)三相共裝在同一個(gè)底座上，利用操動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)傳動(dòng)連桿使三相連動(dòng)的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過(guò)每相的拐臂連桿（即拉桿瓷瓶）驅(qū)動(dòng)各相閘刀作垂直旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到分合閘操作的目的。l2.戶外隔離開關(guān)l戶外隔離開關(guān)用于觸頭直接暴露于大氣中，其工作條件比較復(fù)雜，應(yīng)能抵抗冰、雪、雨、

34、風(fēng)、暴酷熱等惡劣氣候并長(zhǎng)期反復(fù)地作用，一般要求有較高的絕緣和機(jī)械強(qiáng)度。l戶外隔離開關(guān)按絕緣支柱結(jié)構(gòu)的不同，可分為單柱式、雙柱式和三柱式，有的還帶有接地閘刀。l（1）單柱式隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)：這種隔離開關(guān)的靜觸頭被獨(dú)立地安裝在架空母線上，可動(dòng)閘刀安裝在瓷柱頂部，由操動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，像剪刀一樣向上運(yùn)動(dòng)，夾住裝在母線上的靜觸頭以實(shí)現(xiàn)合閘；或向下運(yùn)動(dòng)，釋放裝在母線上的靜觸頭以實(shí)現(xiàn)分閘。使用單柱式隔離開關(guān)可以顯著地節(jié)省變電站的占地面積，但用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般只在220KV及以上的電力系統(tǒng)中使用。GW6-330GDGW6-330GD型單柱式隔離開關(guān)（剪刀式）型單柱式隔離開關(guān)（剪刀式）l（2）雙柱式隔離開關(guān)l它由底座、絕緣支柱、導(dǎo)電部分、接地閘刀、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。兩個(gè)絕緣支柱可使兩主軸同步反向轉(zhuǎn)動(dòng)90，導(dǎo)電桿分成兩段，分別固定在兩個(gè)絕緣支柱頂部，其觸頭為指形結(jié)構(gòu)。雙柱式隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，重量輕，破冰雪能力強(qiáng)，動(dòng)穩(wěn)定性好，但閘刀在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，要求相間距離較大。為滿足特殊方式安裝的需要，也可將兩個(gè)絕緣支柱按V形布置，稱為V形雙柱式隔離開關(guān)如GW5110D型隔離開關(guān)。l 雙柱式水平伸縮式：閘刀的運(yùn)動(dòng)方式為水平伸縮式，分閘后形成水平方向的絕緣單斷口l 單柱垂直伸縮式運(yùn)行中的750kV隔