城市軌道交通高壓電氣設(shè)備檢修 教案任務(wù)三 SF6斷路器小修

授課教案綱要教師姓名系部專業(yè)軌道供電專業(yè)課程名稱城軌高壓電氣設(shè)備檢修使用教材城市軌道交通高壓電氣設(shè)備檢修授課時(shí)間授課對象計(jì)劃學(xué)時(shí)8學(xué)時(shí)教學(xué)方式地點(diǎn)一體化實(shí)訓(xùn)基地教學(xué)目標(biāo)能力（技能）目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1）能完成SF6斷路器的小修項(xiàng)目（2）能與他人合作，進(jìn)行有效溝通，能按6S管理規(guī)定進(jìn)行作業(yè)（1）掌握SF6斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理（2）明確SF6斷路器的檢修方法和步驟教學(xué)內(nèi)容SF6斷路器小修重點(diǎn)難點(diǎn)SF6SF6斷路器的檢修方法和步驟綜合素質(zhì)培養(yǎng)培養(yǎng)安全作業(yè)的意識(shí)，養(yǎng)成愛崗敬業(yè)、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)。教學(xué)方法一體化教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、分組討論法教學(xué)資源教材、PPT課件、微課教學(xué)后記（對課程設(shè)置、教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱、教案、教材、教學(xué)方法的建議）教學(xué)活動(dòng)流程設(shè)計(jì)教學(xué)步驟教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法學(xué)生活動(dòng)時(shí)間安排課前導(dǎo)學(xué)任務(wù)描述：為了保證高壓斷路器在運(yùn)行時(shí)的安全、可靠，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，檢修人員應(yīng)根據(jù)設(shè)備的狀態(tài)、運(yùn)行時(shí)間并參照設(shè)備安裝使用說明書中的檢修條件等因素，來決定是否應(yīng)對高壓斷路器進(jìn)行檢修。檢修包括檢查（檢測）和修理兩部分內(nèi)容，分為小修、大修和臨時(shí)性檢修。小修是對設(shè)備不解體進(jìn)行的檢查、修理。當(dāng)主變電所110kV斷路器在運(yùn)行一年后，需要對其進(jìn)行小修作業(yè)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)法搜集有關(guān)SF6斷路器的理論知識(shí)，和視頻自學(xué)課程內(nèi)容。1課時(shí)任務(wù)咨詢一、斷路器基礎(chǔ)知識(shí)1.氣體基本性質(zhì)(1）氣體是無色、無味、無毒、不燃的惰性氣體，密度為6.14，是空氣的5.1倍。分解溫度為500℃，無火災(zāi)和爆炸的危險(xiǎn)，對金屬和絕緣材料無腐蝕和氧化，冷卻特性好。（2）絕緣性能好。相同條件下絕緣強(qiáng)度是空氣的2.5～3倍，在0.3MPa下與變壓器油絕緣強(qiáng)度相同。（3）滅弧性能好，其滅弧能力是空氣的100倍。具有強(qiáng)電負(fù)性，能吸附電子和正離子復(fù)合，故復(fù)合作用快，去游離作用強(qiáng)。尤其在電流過零前后，可使弧隙中帶電粒子減少，導(dǎo)電率下降。易液化，不宜使用于寒冷地區(qū)（—30℃)。（4）受電弧作用后，不會(huì)引起氣體的變質(zhì)。受電孤作用后，少量分解為和，但它們很不穩(wěn)定，在0.1ms的極短時(shí)間內(nèi)迅速合成。斷路器在多次強(qiáng)電流斷開試驗(yàn)后，氣體基本上不劣化。（5）當(dāng)氣體中有水分存在時(shí)，在電弧的作用下將產(chǎn)生有害和有毒物質(zhì)，主要是低氟化物、氫氟酸等。2.滅弧室類型及滅弧原理（1）斷路器滅弧室有雙壓式和單壓式（定開距、變開距）兩種結(jié)構(gòu)。（2）滅弧原理：110kV以上的系統(tǒng)中多采用單壓式滅弧室，又稱壓氣式滅弧室，指在斷路器內(nèi)的氣體只有一種較低的壓力，滅弧室的可動(dòng)部分帶有壓氣裝置，靠分閘過程中活塞與氣缸的相對運(yùn)動(dòng)，像打氣筒打氣一樣，使氣體壓力短時(shí)間內(nèi)迅速升高，形成高壓氣體吹拂電弧，使之熄滅，動(dòng)觸頭的運(yùn)動(dòng)速度決定了吹氣量的大小，一旦分閘操作結(jié)束，壓氣作用隨即消失，觸頭間恢復(fù)為低壓氣體。（3）特點(diǎn)：單壓式滅弧室結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低、性能良好，大多應(yīng)用在110kV以上的高壓電網(wǎng)中，開斷電流可達(dá)幾十個(gè)千安。目前單壓式斷路器額定開斷電流已達(dá)80kA，單斷口的電壓已達(dá)到550kV。3.斷路器的分類（1）瓷柱式：開斷元件安裝在絕緣支柱上，使處于高電位的觸頭、導(dǎo)電部分及滅弧室與地電位絕緣，絕緣支柱則安裝在接地的基座上。（2）罐式：開斷元件安裝在接地的箱殼中，其間的絕緣依靠氣體來承擔(dān)，導(dǎo)電部分經(jīng)套管引入，結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，常在高壓和超高壓斷路器中使用，抗震性能好。4.斷路器的優(yōu)缺點(diǎn)（1）優(yōu)點(diǎn)：①開斷性能好，開斷電流大，燃弧時(shí)間短，不會(huì)產(chǎn)生重燃過電壓；②允許開關(guān)的次數(shù)多，適于頻繁操作，檢修周期長；③結(jié)構(gòu)簡單，由于滅弧罩?jǐn)嗫谀蛪焊?，使其斷口?shù)和絕緣支柱數(shù)減少；④結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，占地面積??；⑤氣體是惰性氣體，沒有火災(zāi)危險(xiǎn)。（2）缺點(diǎn)：斷路器加工精度要求高，密封性能要求好，檢測要求嚴(yán)格，價(jià)格高。引導(dǎo)教學(xué)、分組討論分組討論完成任務(wù)咨詢。1學(xué)時(shí)方案制定1.小修項(xiàng)目斷路器的小修項(xiàng)目一般每年進(jìn)行一次。小修項(xiàng)目有：（1）瓷套檢查；（2）氣體系統(tǒng)檢查；（3）氣體微水測量；（4）儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)檢查；（5）分合閘鐵芯線圈檢查；（6）凸輪連桿機(jī)構(gòu)；（7）輔助開關(guān)檢查；（8）手動(dòng)分合試驗(yàn)；（9）低電壓試驗(yàn)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，分組討論法完成斷路器小修的方案制定2學(xué)時(shí)方案實(shí)施工作流程：（1）檢查瓷瓶無損傷、無放電痕跡，相序清晰。法蘭密封良好，防水膠完好。（2）檢查氣體系統(tǒng)，溫度為20℃，氣體額定壓力為0.5Mpa；補(bǔ)氣報(bào)警壓力為0.42Mpa；開關(guān)閉鎖壓力為0.40Mpa。（3）進(jìn)行氣體微水測量，其含水量≤150μL/L。（4）檢查儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)，各元件及潤滑齒輪元件完好。合閘彈簧完好，行程開關(guān)剩余行程1～2mm。儲(chǔ)能電機(jī)及附件完好，運(yùn)轉(zhuǎn)聲音無異常，電機(jī)絕緣電阻>0.5MΩ。電機(jī)儲(chǔ)能無異常，儲(chǔ)能指示正確。（5）檢查分合閘鐵芯線圈，鐵芯360°傳動(dòng)靈活，無嚴(yán)重磨擦，上下無卡澀。線圈引線絕緣無損傷，絕緣電阻>1MΩ。測量分合閘線圈電阻，分閘線圈電阻為275Ω，合閘線圈電阻275Ω。（6）檢查凸輪連桿機(jī)構(gòu)，凸輪、連板、半軸、扇形板及復(fù)位彈簧無變形。機(jī)構(gòu)在合閘位置時(shí)，調(diào)整止釘，使半軸與扇形板間的扣接量為1.8～2.5mm。機(jī)構(gòu)脫扣后，半軸轉(zhuǎn)動(dòng)到限位器時(shí)與扇形板間的間隙為0.3mm。機(jī)構(gòu)在分閘位置時(shí)，調(diào)整限位螺絲釘，使扇形板與半軸間的間隙為1.5～3mm。（7）檢查輔助開關(guān)，元件完整，接觸良好，切換正確。（8）進(jìn)行手動(dòng)分、合試驗(yàn)，手動(dòng)分、合試驗(yàn)正確，機(jī)械部件無卡澀。（9）進(jìn)行低電壓試驗(yàn)，最低合閘電壓≥187V，能可靠合閘；最低分閘電壓≥143V，能可靠分閘；最低