高壓斷路器(講稿)

高壓斷路器概述

斷路器是最重要、最復(fù)雜的一種高壓開關(guān)電器，既能通、斷正常負(fù)載，又能開斷短路電流。大部分?jǐn)嗦菲髂苓M(jìn)行快速自動重合閘，對供電的可靠起著積極作用。1、高壓斷路器作用一是控制作用，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（正常情況下，斷路器用來開斷和關(guān)合電路）。二是保護(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)的無故障部分正常運(yùn)行（故障時(shí)，通過繼電保護(hù)動作來斷開電路，以確保電力系統(tǒng)安全運(yùn)行；同時(shí)斷路器又能完成自動重合閘的任務(wù)，以提高供電可靠性。）。2、斷路器的結(jié)構(gòu)組成和類型：

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：（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。（2）操動和傳動部分：由能源操動機(jī)構(gòu)、傳動結(jié)構(gòu)組成。（3）絕緣部分：用于導(dǎo)電桿與觸頭系統(tǒng)等對地絕緣的絕緣部件。按滅弧介質(zhì)分：（１）油斷路器（２）ＳＦ６斷路器（３）真空斷路器（４）壓縮空氣斷路器（５）磁吹斷路器（６）自產(chǎn)氣斷路器斷路器的型號額定開斷電流（KA）額定電流（KA）其他標(biāo)志額定電壓（KV）設(shè)計(jì)序號安裝場所產(chǎn)品名稱產(chǎn)品名稱：S—少油斷路器，Z—真空斷路器，D—多油斷路器，

L—SF6斷路器安裝場所：N—戶內(nèi)型，W—戶外型其他標(biāo)志：G—改進(jìn)型；I、II、III斷流能力代號；Q—防震型；C—手車式舉例：SN10-10I、SW2-110I、ZN10/1250、LW2-2203、高壓斷路器的技術(shù)參數(shù)

1）額定電壓：斷路器正常工作時(shí)的工作電壓（線電壓）。

2）最高工作電壓：斷路器應(yīng)能在最高工作電壓下長期運(yùn)行。

3）額定頻率：50Hz4）額定電流：指斷路器可以長期通過的電流。

5）額定短路開斷電流：指在額定電壓下斷路器能開斷而不妨礙其繼續(xù)正常工作的最大短路電流。

6）熱穩(wěn)定電流：指在某一規(guī)定的短時(shí)間t內(nèi)斷路器能承載的電流有效值。

7）動穩(wěn)定電流：是指斷路器在合閘位置時(shí)所能耐受的最大的峰值電流。

8）額定短路關(guān)合電流：是指斷路器在額定電壓下能正常接通的最大短路電流（峰值）。

9）開斷時(shí)間：是指從斷路器的操動結(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。

10）合閘時(shí)間：是指自斷路器的結(jié)構(gòu)接到合閘指令起，到各相觸頭均接觸時(shí)為止的一段時(shí)間。11）分閘相間同步：是用來反映三相觸頭分開時(shí)間差異的。12）合閘相間同步：是指斷路器接到合閘指令，首先接觸相的觸頭剛接觸起到最后相觸頭剛接觸為止的一段時(shí)間。SF6斷路器

1、SF6氣體的基本特性SF6在常溫下是一種無色、無味、無毒、不燃的惰性氣體。比重是空氣的5.1倍。SF6極易吸附周圍的自由電子，具有較強(qiáng)的電負(fù)性?；瘜W(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。但在電弧電流過零瞬間，迅速地去游離，再結(jié)合為分子，可以反復(fù)使用。2、SF6氣體的電氣性能絕緣性能：SF6的氣體具有良好的絕緣性能，在相同的壓力和溫度下，SF6的絕緣性能為空氣的2—3倍，在0.3MPa時(shí)其絕緣強(qiáng)度就達(dá)到或超過變壓器油的絕緣性能。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。3、SF6斷路器主要特點(diǎn)（1）開斷和絕緣性能優(yōu)良

SF6斷路器的斷口電壓可以做的很高，在電壓等級相同、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。（2）觸頭燒傷輕微，電壽命長SF6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，對觸頭的燒損輕微，從而大大地延長了觸頭的電壽命。（3）體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單。（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，對周圍環(huán)境不發(fā)生干擾。（5）維護(hù)、檢修周期長，由于SF6斷路器的觸頭壽命長，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。4、SF6斷路器的構(gòu)造（1）基本組成：三個(gè)開關(guān)相安裝在同一個(gè)開關(guān)基架上。其基架作為底架或支架組成底座構(gòu)造。三個(gè)開關(guān)相充入SF6氣體作為滅弧和絕緣介質(zhì)，并且三個(gè)開關(guān)相經(jīng)由管道與一個(gè)氣室相連，SF6氣體密度由一只密度計(jì)監(jiān)控，壓力由一只壓力表顯示。液壓操作機(jī)構(gòu)固定在開關(guān)基架上，若為分相操作（線路與母聯(lián)及分段斷路器），則每相一個(gè)液壓機(jī)構(gòu)，若為三相操作（主變高壓側(cè)斷路器）則只有一個(gè)液壓機(jī)構(gòu)，其液壓壓力由壓力監(jiān)控器監(jiān)控并通過一只壓力表顯示。操作能量將通過液壓儲能筒中壓縮氮?dú)鈨Υ?。彈簧操動機(jī)構(gòu)彈簧操動機(jī)構(gòu)是一種以彈簧作為儲能元件的機(jī)械式操動機(jī)構(gòu)。彈簧的儲能借助電動機(jī)通過減速裝置來完成，并經(jīng)過鎖扣系統(tǒng)保持在儲能狀態(tài)。開斷時(shí)，鎖扣借助磁力脫扣，彈簧釋放能量，經(jīng)過機(jī)械傳遞單元使觸頭運(yùn)動。彈簧操動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，分合閘操作采用兩個(gè)螺旋壓縮彈簧實(shí)現(xiàn)。儲能電機(jī)給合閘彈簧儲能，合閘時(shí)合閘彈簧的能量一部分用來合閘，另一部分用來給分閘彈簧儲能。合閘彈簧一釋放，儲能電機(jī)立刻給其儲能，儲能時(shí)間不超過15s（儲能電機(jī)采用交直流兩用電機(jī)）。在開關(guān)基架上還安裝有控制箱，箱中裝有開關(guān)控制和監(jiān)測的設(shè)備以及接線所需要的端子。11開關(guān)基架12控制箱13液壓儲能筒14液壓操作缸16.1絕緣子16.3絕緣子22滅弧室（2）極柱一臺開關(guān)的三個(gè)極柱是一樣的，下圖展示了一個(gè)極柱的剖面圖。滅弧室安裝在絕緣子上，這些絕緣子形成了對地的絕緣。開關(guān)的分合閘運(yùn)行是從液壓操作機(jī)構(gòu)經(jīng)換向裝置以及絕緣操作桿傳輸?shù)綔缁∈?。在濾缸中所裝的過濾材料，是用來吸收SF6的分解產(chǎn)物并保持氣體干燥。（3）滅弧單元下圖為滅弧室的剖面圖。一個(gè)氣密的陶瓷外套中裝有觸頭系統(tǒng)以及吹弧氣缸和壓氣活塞。其電流通路為：上接線板、觸頭支架、接觸管、可移動的接觸管、環(huán)形分布的滑動觸頭、導(dǎo)向管、下接線板。14液壓操作機(jī)構(gòu)15換向裝置15.8轉(zhuǎn)軸15.9機(jī)構(gòu)連桿15.10輔助開關(guān)連桿15.11濾缸16絕緣子16.9操作桿22滅弧室22.7可移動的接觸管22.22下接線板22.25上接線板22.29圓型密封圈22.31頂板22.35頂蓋22.1陶瓷外套22.3觸頭支架22.5吹弧氣缸22.7克移動的接觸管22.7.4滑觸頭22.9接觸管22.9.1滅弧噴嘴22.11導(dǎo)向管22.11.1滅弧噴嘴22.13壓氣活塞22.13.8直立螺栓22.17托叉22.22下接線板22.25上接線板22.31頂板22.35頂蓋（4）滅弧原理（過程）在分閘的過程中，可移動的接觸管和吹弧氣缸一起相對于固定著的壓力活塞運(yùn)行，從而壓縮吹弧氣缸中的SF6氣體。觸頭一旦分離，也就是說，斷口打開之后，被壓縮的SF6氣體通過吹弧柵流入滅弧噴嘴，熄滅電弧并建立斷口的絕緣，見下圖。在開斷容量大時(shí)，SF6氣體的壓力通過電弧的作用進(jìn)一步提高，從而有效地支持了滅弧過程。

滅弧室的拋面圖5、運(yùn)行、維護(hù)1）進(jìn)行現(xiàn)場檢漏。2）進(jìn)行微水測量，確保氣體含水量〈150pm（v/v）。3）檢查密度繼電器氣體壓力降低報(bào)警和閉鎖功能。4）防跳試驗(yàn)：斷路器分別處于分、合閘位置時(shí)，分合閘操作信號同時(shí)送入，斷路器應(yīng)不產(chǎn)生跳躍并最終處于分閘位置。5）拒動試驗(yàn)：當(dāng)三相中間相的分、合閘位置不一致時(shí)，應(yīng)延時(shí)進(jìn)行三相分閘，并發(fā)出信號。6）測量斷路器本體導(dǎo)電回路電阻。按相關(guān)試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行。6.斷路器操作

1）在一般情況下，斷路器不允許帶電手動合閘這是因?yàn)槭謩雍祥l慢，易產(chǎn)生電弧，但特殊需要時(shí)例外。2）在斷路器操作后，應(yīng)檢查有關(guān)信號及測量儀表的指示，以判斷斷路器動作的正確性。但不能從信號燈及測量儀表的指示來判斷斷路器的實(shí)際開、合位置，應(yīng)到現(xiàn)場檢查斷路器的機(jī)械位置指示，來判斷斷路器的實(shí)際開、合位置，以防止在操作隔離開關(guān)時(shí)，發(fā)生帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)事故。7.運(yùn)行中的巡視檢查1）檢查斷路器的外絕緣部分（瓷套）應(yīng)完好，無損壞、臟污及閃絡(luò)放電現(xiàn)象；

2）對照溫度—壓力曲線，觀察壓力表（或帶指示密度控制器）指示應(yīng)在規(guī)定的范圍內(nèi)，并定期記錄壓力、溫度值；

3）分、合閘位置指示器應(yīng)指示正確，并分、合閘應(yīng)到位；

4）整體緊固件應(yīng)無松動、脫落；

5）儲能電機(jī)及斷路器內(nèi)部應(yīng)無異常聲響；

6）斷路器的分、合閘線圈應(yīng)無焦味、冒煙及燒傷現(xiàn)象；

7）斷路器接地外殼或支架接地應(yīng)良好；

8）斷路器外殼或操動機(jī)構(gòu)箱應(yīng)完整、無銹蝕；

9）斷路器各件應(yīng)無破損、變形、銹蝕嚴(yán)重等現(xiàn)象。8.SF6斷路器的評價(jià)SF6斷路器的性能特點(diǎn)：