淺談六氟化硫斷路器的工作原理及異常處理(修改)

1、淺談六氟化硫斷路器的淺談六氟化硫斷路器的工作原理及異常處理工作原理及異常處理達(dá)坂城風(fēng)電場(chǎng)達(dá)坂城風(fēng)電場(chǎng): :李緣李緣斷路器基本介紹斷路器基本介紹斷路器的定義斷路器的定義 斷路器是指能夠關(guān)合、承載和斷開正?；芈窋嗦菲魇侵改軌蜿P(guān)合、承載和斷開正?；芈窏l件下的電流，并能關(guān)合在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)承載條件下的電流，并能關(guān)合在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)承載和開斷異?；芈窏l件（包括短路條件）下的電和開斷異常回路條件（包括短路條件）下的電流的開關(guān)裝置。流的開關(guān)裝置。斷路器的分類斷路器的分類按電流類型分類按電流類型分類 直流斷路器直流斷路器 交流斷路器交流斷路器按電壓等級(jí)分類按電壓等級(jí)分類 低壓斷路器：交流額定電壓不大于低壓斷路器：

2、交流額定電壓不大于1200V1200V或直流額或直流額 定電壓不大于定電壓不大于1500V1500V 高壓斷路器：額定電壓在高壓斷路器：額定電壓在3000V3000V及以上。及以上。按滅弧介質(zhì)分類按滅弧介質(zhì)分類 油斷路器、壓縮空氣斷路器、六氟化硫斷路器油斷路器、壓縮空氣斷路器、六氟化硫斷路器 真空斷路器、磁吹斷路器、固體產(chǎn)氣斷路器真空斷路器、磁吹斷路器、固體產(chǎn)氣斷路器 高壓斷路器命名規(guī)則高壓斷路器命名規(guī)則高壓斷路器常規(guī)命名規(guī)則高壓斷路器常規(guī)命名規(guī)則我場(chǎng)使用的我場(chǎng)使用的110kV斷路器斷路器SF6高壓斷路器參數(shù)高壓斷路器參數(shù)額定電壓額定電壓額定電壓額定電壓 指斷路器長(zhǎng)期工作的標(biāo)準(zhǔn)電壓（對(duì)三相系統(tǒng)

3、指線指斷路器長(zhǎng)期工作的標(biāo)準(zhǔn)電壓（對(duì)三相系統(tǒng)指線電壓）。電力系統(tǒng)在運(yùn)行中允許有電壓）。電力系統(tǒng)在運(yùn)行中允許有5 5的波動(dòng)，斷路的波動(dòng)，斷路器必須適應(yīng)在電壓變化范圍內(nèi)能長(zhǎng)期工作，為此斷路器必須適應(yīng)在電壓變化范圍內(nèi)能長(zhǎng)期工作，為此斷路器出廠時(shí)都以最高工作電壓進(jìn)行鑒定。如：對(duì)器出廠時(shí)都以最高工作電壓進(jìn)行鑒定。如：對(duì)3 3220kV220kV范圍內(nèi)，其最高工作電壓較額定電壓約高范圍內(nèi)，其最高工作電壓較額定電壓約高1515左左右；對(duì)右；對(duì)330kV330kV以上，規(guī)定最高工作電壓較額定電壓高以上，規(guī)定最高工作電壓較額定電壓高10%10%。我場(chǎng)使用的我場(chǎng)使用的110kV110kV斷路器斷路器 額定電壓額定電

4、壓:126kv126kvSF6高壓斷路器參數(shù)高壓斷路器參數(shù)額定電流額定電流額定電流額定電流 指在額定頻率下長(zhǎng)期通過(guò)此電流時(shí)，斷路器無(wú)損指在額定頻率下長(zhǎng)期通過(guò)此電流時(shí)，斷路器無(wú)損傷，且各部分發(fā)熱不超過(guò)長(zhǎng)期工作時(shí)最高允許發(fā)熱溫傷，且各部分發(fā)熱不超過(guò)長(zhǎng)期工作時(shí)最高允許發(fā)熱溫度。度。 我國(guó)規(guī)定額定電流為：我國(guó)規(guī)定額定電流為：200200、400400、630630、（、（10001000）、）、12501250、16001600、（、（15001500）、）、20002000、31503150、40004000、50005000、63006300、80008000、1000010000、1250012

5、500、1600016000、20000A20000A 我場(chǎng)使用的我場(chǎng)使用的110kV110kV斷路器額定電壓為斷路器額定電壓為:3150A:3150ASF6高壓斷路器參數(shù)高壓斷路器參數(shù)額定開斷電流額定開斷電流額定開斷電流額定開斷電流 斷路器在開斷操作時(shí)，首先起弧的某相電流稱為斷路器在開斷操作時(shí)，首先起弧的某相電流稱為開斷電流。在額定電壓下，能保證正常開斷的最大短開斷電流。在額定電壓下，能保證正常開斷的最大短路電流稱為額定開斷電流。它是標(biāo)志斷路器開斷能力路電流稱為額定開斷電流。它是標(biāo)志斷路器開斷能力的一個(gè)重要參數(shù)。的一個(gè)重要參數(shù)。 我國(guó)規(guī)定額定開斷電流為：我國(guó)規(guī)定額定開斷電流為：1.61.6、

6、3.153.15、6.36.3、8 8、1010、12.512.5、1616、2020、2525、31.531.5、4040、5050、6363、8080、100kA100kA等。等。 我場(chǎng)使用的我場(chǎng)使用的110kV110kV斷路器額定電壓為斷路器額定電壓為:40kA:40kASF6高壓斷路器參數(shù)高壓斷路器參數(shù)短時(shí)耐受電流短時(shí)耐受電流短時(shí)耐受電流短時(shí)耐受電流 短時(shí)耐受電流（熱穩(wěn)定電流）短時(shí)耐受電流（熱穩(wěn)定電流） 在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)（規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間為（規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間為2s2s，需要大于，需要大于2s2s時(shí)推薦時(shí)推薦4s4s）斷路器）斷路器在合閘位置，可能經(jīng)受的短時(shí)熱電流有效值（在合閘位置，

7、可能經(jīng)受的短時(shí)熱電流有效值（kAkA），），稱為短時(shí)熱電流（或短時(shí)耐受電流），斷路器標(biāo)準(zhǔn)中稱為短時(shí)熱電流（或短時(shí)耐受電流），斷路器標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定規(guī)定 短時(shí)耐受電流通過(guò)斷路器時(shí)，各零部件的溫度不短時(shí)耐受電流通過(guò)斷路器時(shí)，各零部件的溫度不應(yīng)超過(guò)短時(shí)發(fā)熱最高允許溫度，且不致出現(xiàn)觸頭熔接應(yīng)超過(guò)短時(shí)發(fā)熱最高允許溫度，且不致出現(xiàn)觸頭熔接或軟化變形，以及其它妨礙正常運(yùn)行的異?，F(xiàn)象。允或軟化變形，以及其它妨礙正常運(yùn)行的異常現(xiàn)象。允許發(fā)熱最高溫度數(shù)值隨材料而異。許發(fā)熱最高溫度數(shù)值隨材料而異。 我場(chǎng)使用的我場(chǎng)使用的110kV110kV斷路器短時(shí)耐受電流為斷路器短時(shí)耐受電流為:4s 40kA:4s 40kASF6高壓斷

8、路器參數(shù)高壓斷路器參數(shù)峰值耐受電流峰值耐受電流峰值耐受電流峰值耐受電流 峰值耐受電流亦稱動(dòng)穩(wěn)定電流，即在規(guī)定的使用峰值耐受電流亦稱動(dòng)穩(wěn)定電流，即在規(guī)定的使用條件和性能下，斷路器在合閘位置時(shí)所能經(jīng)受的電流條件和性能下，斷路器在合閘位置時(shí)所能經(jīng)受的電流峰值。它與關(guān)合電流不同的是，峰值耐受電流是斷路峰值。它與關(guān)合電流不同的是，峰值耐受電流是斷路器處于合閘位置時(shí)通過(guò)的短路電流，而關(guān)合電流則是器處于合閘位置時(shí)通過(guò)的短路電流，而關(guān)合電流則是由于斷路器關(guān)合短路故障所產(chǎn)生的短路電流。峰值耐由于斷路器關(guān)合短路故障所產(chǎn)生的短路電流。峰值耐受電流也是以短路電流的第一個(gè)大半波峰值電流來(lái)表受電流也是以短路電流的第一個(gè)大

9、半波峰值電流來(lái)表示示 峰值耐受電流反映了斷路器承受由于短路電流產(chǎn)峰值耐受電流反映了斷路器承受由于短路電流產(chǎn)生電動(dòng)力的耐受性能，它決定斷路器的導(dǎo)電部分和絕生電動(dòng)力的耐受性能，它決定斷路器的導(dǎo)電部分和絕緣支撐件的機(jī)械強(qiáng)度以及觸頭的結(jié)構(gòu)形式。緣支撐件的機(jī)械強(qiáng)度以及觸頭的結(jié)構(gòu)形式。 我場(chǎng)使用的我場(chǎng)使用的110kV110kV斷路器峰值耐受電流為斷路器峰值耐受電流為:100kA:100kASF6高壓斷路器參數(shù)高壓斷路器參數(shù)SF6氣體壓力氣體壓力SF6氣體壓力氣體壓力 SF SF6 6 氣體壓力決定著氣體壓力決定著SFSF6 6斷路器的開斷電流的能力。斷路器的開斷電流的能力。壓力過(guò)小則開斷能力不足，但壓力過(guò)

10、大對(duì)儲(chǔ)氣罐強(qiáng)度壓力過(guò)小則開斷能力不足，但壓力過(guò)大對(duì)儲(chǔ)氣罐強(qiáng)度要求過(guò)高。并且每一次開關(guān)分合都會(huì)對(duì)要求過(guò)高。并且每一次開關(guān)分合都會(huì)對(duì)SFSF6 6氣體造成不氣體造成不可逆的消耗?？赡娴南?。 我場(chǎng)使用的我場(chǎng)使用的110kV110kV斷路器額定斷路器額定SFSF6 6壓力（壓力（2020時(shí)表壓）時(shí)表壓）為為:0.5MPa:0.5MPaSF6氣體的電氣特性氣體的電氣特性 （1 1）是無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒、不燃的惰性氣體，）是無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒、不燃的惰性氣體，比重是空氣的比重是空氣的5.15.1倍。因而，無(wú)火災(zāi)和爆炸的倍。因而，無(wú)火災(zāi)和爆炸的危險(xiǎn)，對(duì)金屬和絕緣材料無(wú)腐蝕和氧化，冷卻危險(xiǎn)，對(duì)金屬和絕緣材料無(wú)腐

11、蝕和氧化，冷卻特性好。特性好。 （2 2）電氣絕緣性能好。相同條件下絕緣強(qiáng)度是）電氣絕緣性能好。相同條件下絕緣強(qiáng)度是空氣的空氣的2.52.53 3倍，在倍，在0.3MPa0.3MPa下與變壓器油絕緣下與變壓器油絕緣強(qiáng)度相同。強(qiáng)度相同。 （3 3）滅弧性能良好。其滅弧能力是空氣的）滅弧性能良好。其滅弧能力是空氣的100100倍。倍。 SF6高壓斷路器的優(yōu)缺點(diǎn)高壓斷路器的優(yōu)缺點(diǎn)1 1、優(yōu)點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)（1 1）絕緣性能好，使斷路器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更為緊湊，節(jié)省空間，而且操作功率）絕緣性能好，使斷路器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更為緊湊，節(jié)省空間，而且操作功率小，噪音小。小，噪音小。（2 2）由于帶電及斷口均被密封在金屬容器內(nèi)，金屬

12、外部接地，更好地防止）由于帶電及斷口均被密封在金屬容器內(nèi)，金屬外部接地，更好地防止意外接觸帶電部位和防止外部物體侵入設(shè)備內(nèi)部，設(shè)備可靠。意外接觸帶電部位和防止外部物體侵入設(shè)備內(nèi)部，設(shè)備可靠。（3 3）無(wú)可燃性物質(zhì)，避免了爆炸和燃燒，使變配電所的安全可靠性提高。）無(wú)可燃性物質(zhì)，避免了爆炸和燃燒，使變配電所的安全可靠性提高。（4 4）SF6SF6氣體在低氣壓下使用能夠保證電流在過(guò)零附近切斷，電流截?cái)嘹厔?shì)氣體在低氣壓下使用能夠保證電流在過(guò)零附近切斷，電流截?cái)嘹厔?shì)減至最小，避免截流而產(chǎn)生的操作過(guò)電壓，降低了設(shè)備絕緣水平的要求，減至最小，避免截流而產(chǎn)生的操作過(guò)電壓，降低了設(shè)備絕緣水平的要求，并在開斷電容

13、電流時(shí)不產(chǎn)生重燃。并在開斷電容電流時(shí)不產(chǎn)生重燃。（5 5）SF6SF6氣體密封條件好，能夠保持裝置內(nèi)部干燥，不受外界潮氣的影響。氣體密封條件好，能夠保持裝置內(nèi)部干燥，不受外界潮氣的影響。（6 6）SF6SF6氣體良好的滅弧特性使得燃弧時(shí)間短，電流開斷能力大，觸頭的燒氣體良好的滅弧特性使得燃弧時(shí)間短，電流開斷能力大，觸頭的燒損腐蝕小，觸頭可以在較高的溫度下運(yùn)行而不損壞。損腐蝕小，觸頭可以在較高的溫度下運(yùn)行而不損壞。2 2、缺點(diǎn)、缺點(diǎn) 在過(guò)于頻繁的操作中，由于電弧的作用分解在過(guò)于頻繁的操作中，由于電弧的作用分解SFSF6 6氣體產(chǎn)生有腐蝕性的氣氣體產(chǎn)生有腐蝕性的氣體，對(duì)觸頭及瓷瓶絕緣有損害。體，對(duì)

14、觸頭及瓷瓶絕緣有損害。SF6高壓斷路器的基本結(jié)構(gòu)高壓斷路器的基本結(jié)構(gòu)SF6高壓斷路器滅弧室分合閘過(guò)程高壓斷路器滅弧室分合閘過(guò)程 六氟化硫斷路器分合閘過(guò)程六氟化硫斷路器分合閘過(guò)程 合閘位置合閘位置分閘位置分閘位置SF6斷路器正常巡視檢查項(xiàng)目斷路器正常巡視檢查項(xiàng)目1 1、分、合閘位置指示正確，并與實(shí)際運(yùn)行工況相符。、分、合閘位置指示正確，并與實(shí)際運(yùn)行工況相符。2 2、支持瓷瓶、斷口瓷瓶有無(wú)裂痕、破損及放電異聲。、支持瓷瓶、斷口瓷瓶有無(wú)裂痕、破損及放電異聲。3 3、機(jī)構(gòu)箱內(nèi)各電氣元件運(yùn)行正常，無(wú)泄漏，工作狀態(tài)應(yīng)、機(jī)構(gòu)箱內(nèi)各電氣元件運(yùn)行正常，無(wú)泄漏，工作狀態(tài)應(yīng)與要求一致，箱門密封良好。與要求一致，箱門

15、密封良好。4 4、接地完好。、接地完好。5 5、引線接觸部分無(wú)過(guò)熱、變色、引線弛度適中。、引線接觸部分無(wú)過(guò)熱、變色、引線弛度適中。6 6、SF6SF6氣體壓力應(yīng)在正常范圍內(nèi)，無(wú)漏氣現(xiàn)象。氣體壓力應(yīng)在正常范圍內(nèi)，無(wú)漏氣現(xiàn)象。7 7、機(jī)械部分無(wú)卡澀、變形及松動(dòng)現(xiàn)象。、機(jī)械部分無(wú)卡澀、變形及松動(dòng)現(xiàn)象。8 8、二次部分應(yīng)清潔、絕緣應(yīng)良好、二次部分應(yīng)清潔、絕緣應(yīng)良好9 9、斷路器外觀應(yīng)清潔、無(wú)銹蝕、無(wú)雜物。、斷路器外觀應(yīng)清潔、無(wú)銹蝕、無(wú)雜物。1010、低溫時(shí)應(yīng)注意加熱器的運(yùn)行情況。、低溫時(shí)應(yīng)注意加熱器的運(yùn)行情況。1111、正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)注意除潮裝置的運(yùn)行情況。、正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)注意除潮裝置的運(yùn)行情況。SF6斷

16、路器異常運(yùn)行的分析處理斷路器異常運(yùn)行的分析處理1 1、響聲不正常、響聲不正常（1 1）套管和支柱嚴(yán)重破損和連續(xù)放電。）套管和支柱嚴(yán)重破損和連續(xù)放電。（2 2）二次接線接觸不良出現(xiàn)放電或著火現(xiàn)象）二次接線接觸不良出現(xiàn)放電或著火現(xiàn)象（3 3）電氣連接部位燒紅變色出現(xiàn)放電。）電氣連接部位燒紅變色出現(xiàn)放電。 針對(duì)實(shí)際情況，判斷其故障程度部位匯針對(duì)實(shí)際情況，判斷其故障程度部位匯報(bào)，緊急停電處理。報(bào)，緊急停電處理。SF6斷路器異常運(yùn)行的分析處理斷路器異常運(yùn)行的分析處理2 2、接觸發(fā)熱、接觸發(fā)熱（1 1）開斷容量不足，過(guò)負(fù)荷，切除大電流故障。）開斷容量不足，過(guò)負(fù)荷，切除大電流故障。（2 2）機(jī)構(gòu)原因合閘不到位。引起動(dòng)靜觸頭接觸）機(jī)構(gòu)原因合閘不到位。引起動(dòng)靜觸頭接觸不良發(fā)熱，同時(shí)斷路器引線也會(huì)應(yīng)接觸面氧化，不良發(fā)熱，同時(shí)斷路器引線也會(huì)應(yīng)接觸面氧化，連接螺栓松動(dòng)而發(fā)熱。連接螺栓松動(dòng)而發(fā)熱。 申請(qǐng)轉(zhuǎn)移負(fù)荷和停電處理；同時(shí)應(yīng)注意控