SF6高壓斷路器開斷短路電流功用的剖析

1、SF6 高壓斷路器開斷短路電流功用的剖析1 導(dǎo)言如今SF6斷路器在體系中很多運(yùn)用，SF6斷路器與早年的油斷路器比照，很首要的一個長處即是滅弧機(jī)理的改善，然后延伸了 運(yùn)用 壽數(shù)，削減了作業(yè)修補(bǔ)作業(yè)。跟著電力走向商場，對供電牢靠性的懇求越來越高，電氣 設(shè)備的狀況修補(bǔ)正逐漸翻開，對 SF6高壓斷路器而言，很多廠家對 密 封、安排傳動等在機(jī)械壽數(shù)內(nèi)都能夠做到免保護(hù)，斷定高壓斷路 器停 電修補(bǔ)或替換首要根據(jù)其開斷短路電流的次數(shù)。因而，在高壓 斷路器 設(shè)備的投標(biāo)中，斷路器開斷額外短路電流的次數(shù)己變成一個 首要方 針。2 SF6斷路器的首要滅弧方法2? 1 變開距滅弧構(gòu)造的首要方法這些年很多進(jìn)口和合資廠的斷

2、路器引入電力體系，首要有SIEMENS ABB ALSTOMAEG公司的商品。這類斷路器都選用 SF6 作為絕緣介質(zhì)，絕大大都出產(chǎn)廠出產(chǎn)的 1 十 kV 及以上的斷路器 滅弧室 構(gòu)造選用的都是變開距滅弧構(gòu)造。其滅弧原理不外乎自能 式、壓氣 式、自能壓氣式三種方法。壓氣式建壓快，觸頭不易磨 損，在開斷小 電流時(shí)簡略發(fā)作截流；自能式建壓慢，對電弧觸頭易 燒損，開斷小電 流時(shí)牢靠性不高；自能壓氣式將兩種方法聯(lián)絡(luò)起 來，開斷大電流用自 能原理，開斷小電流用吹氣原理。別的國內(nèi)的 一些斷路器出產(chǎn)廠也引 入國外技能開發(fā)了有些商品，如西安高壓開 關(guān)廠的 LW24 (15)、平頂山 高壓開關(guān)廠的 LW6 等類型

3、斷路器。2. 2SIEMENSS開距滅弧構(gòu)造的特征IEMENS公司出產(chǎn)的220kV及以上斷路器的滅弧室構(gòu)造選用 的是定開距壓氣式雙向內(nèi)噴發(fā)滅弧原理。兩個裝備有耐弧的石墨觸 頭的 靜觸頭固定不動，由連桿股動引弧部位鑲有引弧石墨園環(huán)的橋 式動觸 頭運(yùn)動，完結(jié)斷路器的分合閘。定開距滅弧室的石墨噴嘴是 其首要特 征，加工準(zhǔn)確，電場均勻，耐弧功用極好，然后延伸了電 壽數(shù)。如今 SIEMENS也己開端岀產(chǎn)220kV變開距滅弧原理的斷路 器。3 短路開斷實(shí)驗(yàn)斷路器的短路開斷實(shí)驗(yàn)有必要要有大容量的電源， 即在短 時(shí)刻 內(nèi)能供給恰當(dāng)于電力體系短路時(shí)那樣大的容量。當(dāng)斷路器的額 外參數(shù)行 進(jìn)后，由于受實(shí)驗(yàn)水平緩條件

4、的束縛，即便挑選組成實(shí)驗(yàn) 的方法 (實(shí)驗(yàn) 時(shí)用兩個電源， 一個供給電流，另一個供給電壓 )也 難以滿意實(shí)驗(yàn)懇求， 有必要挑選合理有用的實(shí)驗(yàn)方法。如今國內(nèi)斷路器的開斷實(shí)驗(yàn)由全體實(shí)驗(yàn)、單相實(shí)驗(yàn)和單元 實(shí) 驗(yàn)三種方法。全體實(shí)驗(yàn)是在拼裝無缺的三相斷路器上依照斷路器 規(guī)那么的額外電壓和額外短路開斷電流進(jìn)行三相實(shí)驗(yàn)。這種 實(shí)驗(yàn)最挨 近于實(shí)習(xí)開斷狀況，查核商品的功用最實(shí)在。但懇 求的實(shí)驗(yàn)容量和 斷路器的額外短路開斷容量持平，實(shí)驗(yàn)出資 恰當(dāng)大，關(guān)于大容量斷 路器簡直不或許。通常全體實(shí)驗(yàn)僅限 于35kV及以下，額外開斷電流 32. 5kA及以下的斷路器。關(guān)于十kV及以上的斷路器都選用單相實(shí)驗(yàn)的方法，假設(shè)斷路器的

5、額外電壓為U,額外短路開斷電流為Is,全體實(shí)驗(yàn)懇求的容 量為P二 丿3UIS單相實(shí)驗(yàn)時(shí)思考首開相系數(shù) 2. 3,因而實(shí)驗(yàn)設(shè)備的 容量P1二 1.3UPIS二 1.3U/J3XIS二0.43P。因而各相分裝的三相斷路器 絕大有些用 單相實(shí)驗(yàn)來查核斷路器的開斷才干。曩昔很多運(yùn)用的SW6 SW2等類型斷路器的額外短路開斷都能查核到每一相。如西高廠的SW6說明書中明晰不經(jīng)任何修補(bǔ)，SW6能接連13次開斷額 外短路電流，咱們的了 解即是每一相都能開斷 13 次額外短路電流。4 SF6斷路器的短路開斷次數(shù)剖析SF6斷路器的短路開斷次數(shù) 剖析4. 1 變開距滅弧構(gòu)造斷路器的短路開斷次數(shù)斷路器開斷短路電流次數(shù)

6、是決議斷路器是不是進(jìn)行修補(bǔ)的 首 要根據(jù)，通常在SF6斷路器的標(biāo)書中懇求短路開斷次數(shù) > 20次以 確保 必定的免保護(hù)運(yùn)用期。這兒存在一個疑問，簡直悉數(shù)的出產(chǎn)廠 在投標(biāo) 文件中都許諾短路開斷次數(shù) >20 次，但查閱它們的短路開斷 次數(shù)與開 斷電流的聯(lián)絡(luò)曲線，除了 SIEMENS選用定開距構(gòu)造的斷路 器外，均達(dá) 不到 20 次的懇求。如SIEMENS的2十kV3APIFG型，額外短路開斷電流為40kV,曲線反映滿容量開斷次數(shù)為 17次；AEG公司1十kVSI- 123F1/3131 型，額外短路開斷電流為31. 5kV曲線反映滿容量開 斷次數(shù)為15次； ALSTOM的220kV的FX

7、T14F型，額外短路開斷電流 為40kV,曲線反映滿 容量開斷次數(shù)為十次；SIEMENS勺220kV的3AP1-FI型，額外短路開斷 電流為50kV,曲線反映滿容量開斷次數(shù)僅為6次。國內(nèi)廠家通常不供給 曲線，如西高廠在LW25型斷路器 說明書基地接說到引薦的主觸頭修 補(bǔ)周期為額外短路電流開斷約20次。為何會這么呢？應(yīng)當(dāng)說用戶在投標(biāo)文件中說到的懇求斷路器短 路 電流開斷次數(shù) >20 次的方針，是按單相查核的，由于前面現(xiàn)己闡明 2十kV以上斷路器的開斷實(shí)驗(yàn)是分相進(jìn)行的。而出產(chǎn)廠的解說是高壓體系接地缺陷為首要缺陷，從概率上講單相能開斷 7 次，三相 就能開斷 20 次以上，實(shí)習(xí)上每相滿容量開斷

8、 20 次是達(dá)不到的。從 世界上如今的 斷路器構(gòu)造方案和技能水平來看，變開距自能壓氣滅 弧斷路器， 220kV 的滿容量開斷不大于十次，1十kV的不大于20次4. 2 定開距滅弧構(gòu)造斷路器短路開斷次數(shù)SIEMENS勺定開距壓氣滅弧斷路器確實(shí)能到達(dá)額外短路開斷20次的懇求，其220kV的3AQ1-EE斷路器額外短路開斷電流 50kV的能 夠滿容量開斷20次，40kV的能夠開斷25次。但也有利有 弊：定開距 滅弧室斷口的絕緣裕度比變開距構(gòu)造??；導(dǎo)電觸頭和石 墨弧觸頭連在 一同，導(dǎo)電觸頭簡略受電弧影響；操作功大，對安排 懇求高，通常選 用液壓安排才干滿意懇求；運(yùn)動及傳動部件多，構(gòu) 造雜亂，對方案和

9、設(shè)備技能懇求高；報(bào)價(jià)較高。變開距自能壓氣滅弧斷路器運(yùn)用短路電流中的能量去加熱 SF6 氣體，遮斷短路電流所需作業(yè)壓力并非來自斷路器的操作安 排，這么 操作安排就能夠方案成分外簡略牢靠，即選用繃簧安排或 液壓繃簧安 排。5 SF6斷路器短路開斷次數(shù)的挑選和主張5. 1 短路開斷電流的剖析DL / T615-1997標(biāo)準(zhǔn)規(guī)那么的溝通高壓斷路器額外參數(shù)中，額外短路開斷電流是指額外短路電流中溝通重量的有用值。而通常 咱們以 為額外短路開斷電流表征的是斷路器在端部短路下的開斷才 干，它由 兩有些組成：溝通重量有用值和直流重量百分?jǐn)?shù)。通常體系短路電流中的直流重量衰減時(shí)刻常數(shù)為45ms,而斷路器的實(shí)習(xí)開斷電

10、流值指斷路器動作后在觸頭別離剎那間的三相 短路 電流值，并不是短路后 Os的數(shù)值，由于現(xiàn)代高壓、超高壓的斷路器分閘時(shí)刻都很短，通常在0. 04s計(jì)及電弧燃燒時(shí)刻，繼電保 護(hù)動作時(shí) 刻，觸頭別離剎那間己是短路發(fā)作往后的 0. 08? 0? is, 此刻短路電流己 有必定的衰減。當(dāng)斷路器設(shè)備處在電氣上與發(fā)電機(jī) 滿意遠(yuǎn)時(shí)，短路電 流中溝通電流的衰減能夠疏忽。所以選用斷路器 時(shí)，其額外短路開斷 電流不小于設(shè)備處的體系短路電流有用值就能 夠了。5. 2 設(shè)備投標(biāo)文件對開斷次數(shù)的提法首要標(biāo)書上提的懇求應(yīng)嚴(yán)厲明晰、契合實(shí)習(xí)。額外短路電 流 開斷次數(shù)指明是單相開斷次數(shù)，由于提三相開斷次數(shù)概念不清， 可了 解為

11、三相短路開斷數(shù)，也可了解為 3 個單相的開斷數(shù)累計(jì)。對 開斷短 路電流32. 5kA或40kA的1十kV斷路器，如今都達(dá)不到20次單相開斷 的懇求，能夠提出單相開斷15次的懇求。220kV的開關(guān) 假定提20 次，如今能做到的也只需 SIEMEN家，關(guān)于投標(biāo)也無含 義，也要批 改，能夠?qū)?0kA的定為6次，40kA的定為十次較為適5. 3 斷路器額外短路開斷次數(shù)的合理挑選我國 1993 年版的?城市電力網(wǎng)方案方案導(dǎo)那么?中明晰規(guī)那么為了獲得合理的經(jīng)濟(jì)效益，城市各級電壓的短路容量應(yīng)當(dāng)從網(wǎng)絡(luò)的計(jì)劃、變壓器的容量、阻抗的挑選、作業(yè)方法等方而進(jìn)行操控，使各級電壓斷路器的開斷電流以及設(shè)備的動熱安穩(wěn)電流得到

12、協(xié)作，通 常 220kV 斷路器挑選 40kA, 1十 kV 斷路器挑選 32? 5kA 或 40kA。實(shí)習(xí)上除極單個500kV變電所的220kV母線，大有些220kV母線短路容量遠(yuǎn)小于40kAo另一方而，SF6斷路器短路開斷 次數(shù) 與短路開斷電流聯(lián)絡(luò)底子契合 Knl2二C公式，即短路開斷次數(shù)與 短路 開斷電流的平方成反比。例如我局 220kV 聞堰變 220 母線短路 容量為 9804MVA約25.7kA所用斷路器為40kA的LW15型，依照 出產(chǎn)廠供給 的約 20kA 次的開斷數(shù)，單相開斷約 7 次。那么斷路器近區(qū) 可開斷次數(shù)均 為門=7X402/ 25. 72 = 16? 9。因而對22

13、0kV斷路器 的挑選要腳踏實(shí)地， 短路開斷次數(shù)當(dāng)然首要但不用成心尋求，只需 滿意作業(yè)懇求即可。變開距構(gòu)造的斷路器盡管開斷次數(shù)不及定開距構(gòu)造斷路 器，但安排簡略、構(gòu)造輕盈、作業(yè)保護(hù)作業(yè)少、報(bào)價(jià)廉價(jià)，也是較 好 的挑選。如今 1 十 kV 斷路器自身滿容量開斷通常可到達(dá) 15 次以 上， 并且額外短路開斷電流與 1 十體系短路電流比照有較大的裕 度。徹底 滿意作業(yè)懇求。如挑選31. 5kA開斷次數(shù)為15次的斷路器 在20kA體系 中作業(yè)，依照公式核算，近區(qū)開斷次數(shù)可到達(dá) 37 次， 壽數(shù)期內(nèi)能夠做 到免保護(hù)。5. 4斷路器短路開斷的作業(yè)核算 平常作業(yè)作業(yè)中對開斷短路的核算也要悉數(shù)細(xì)心。如今 220kV 變電所都有缺陷錄波器，并且微機(jī)保護(hù)很多項(xiàng)選擇用，斷路器自 身也有動 作計(jì)數(shù)器，為根底核算創(chuàng)造晰條件。通常線路缺陷能夠斷 定相間仍是 單相，短路電流的數(shù)量。這些根底作業(yè)為