升壓站設(shè)備培訓(xùn)教材

1、升壓站設(shè)備培訓(xùn)教材一、高壓斷路器高壓斷路器是電力系統(tǒng)中廣泛采用的工作和保護(hù)設(shè)備，它對維護(hù)電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)和可靠運(yùn)行起著非常重要的作 用。在負(fù)荷投入或轉(zhuǎn)移時(shí)它應(yīng)該正確的合、分。在發(fā)電機(jī)、 變壓器等設(shè)備出現(xiàn)故障或母線、輸電線路出現(xiàn)故障時(shí)，它能 自動(dòng)地將故障切除，保證非故障部分安全連續(xù)運(yùn)行。為了使 斷路器能有選擇的切除系統(tǒng)的故障，必須配以其他能反映工 作狀態(tài)的電器以及能進(jìn)行邏輯判斷的繼電器。1. 高壓斷路器的作用：高壓斷路器是電力系統(tǒng)設(shè)備中起到 控制和保護(hù)的關(guān)鍵電器。受它控制和保護(hù)的線路或發(fā)變組， 無論在空載、帶負(fù)荷或短路故障狀態(tài)，都應(yīng)可靠動(dòng)作。高壓 斷路器在電力系統(tǒng)中起到兩方面的作用：一是控制作

2、用，根 據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行的要求，將部分電氣設(shè)備或電氣線路投入或退出 運(yùn)行；二是保護(hù)作用，即在電氣設(shè)備或電力線路發(fā)生故障時(shí)， 繼電保護(hù)自動(dòng)裝置發(fā)出跳閘信號，起動(dòng)斷路器，將故障部分 設(shè)備或線路從電網(wǎng)中迅速切除，確保電網(wǎng)中無故障部分的正 常運(yùn)行。2. 高壓斷路器的基本要求(1)工作可靠性，高壓斷路器在其正常工作條件下工作 時(shí)，應(yīng)能夠可靠的長期工作。(2 )應(yīng)具有足夠的短路能力，由于電網(wǎng)發(fā)生短路時(shí)產(chǎn) 生很大的短路電流，所以當(dāng)斷路器在斷開電路時(shí)，要求很強(qiáng) 的滅弧能力才能可靠斷開電路，并保證具有足夠的熱穩(wěn)定和 動(dòng)穩(wěn)定性。（3）具有盡可能短的切斷時(shí)間當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生短路故障時(shí)， 要求斷路器迅速切斷故障電路，這樣可以縮短

3、電力系統(tǒng)的故 障時(shí)間和減輕短路電流對電氣設(shè)備的損害。（4 ）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重合閘，架空線路的短路故障多時(shí)臨時(shí) 性的，為了提高可靠性并增強(qiáng)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，線路保護(hù) 多采用自動(dòng)重合閘方式，當(dāng)發(fā)生瞬時(shí)性故障時(shí)，繼電保護(hù)使 斷路器跳閘，經(jīng)很短時(shí)間后斷路器重合。（一）高壓斷路器的技術(shù)參數(shù)的解釋1. 額定電壓，指斷路器長時(shí)間承受的工作電壓，它不僅 決定了斷路器的絕緣水平，而且相當(dāng)程度上決定了斷路器的 總體尺寸和滅弧條件。2. 最高工作電壓，考慮線路的電壓降線路供端的母線電 壓高于收端，使斷路器可能在高于額定電壓下長期工作，因 此，規(guī)定了斷路器的最高工作電壓。3. 額定電流，指斷路器在額定容量下允許長期通過的工

4、 作電流。決定了斷路器觸頭及導(dǎo)電部分的截面。4. 額定開斷電流，指在額定電壓下，斷路器可靠切斷的 最大電流，它表明斷路器的斷路能力，當(dāng)電壓不等于額定電 壓時(shí)，斷路器可靠切斷的最大電流，稱為該電壓下的開斷電流，當(dāng)電壓低于額定電壓時(shí)，開斷電流比額定電流有所增大，但有一個(gè)最大值，稱為極限開斷電流。5. 額定斷路容量，表明斷路器的切斷能力，在三相電路中，其大小等于額定電壓與額定開斷電流乘積的" 3倍。6. 動(dòng)穩(wěn)定電流，表明斷路器在沖擊電流的作用下，承受 電動(dòng)力的能力。7. 熱穩(wěn)定電流，指斷路器在某一規(guī)定時(shí)間內(nèi)允許通過的 最大電流，它表明斷路器承受斷路電流熱效應(yīng)的能力。8. 合閘時(shí)間，從發(fā)出合

5、閘命令（合閘線圈通電）至斷路 器接通時(shí)為止所經(jīng)過的時(shí)間。9. 分閘時(shí)間，從發(fā)出分閘命令（分閘線圈通電）至斷路器 開斷至三相電弧完全熄滅所經(jīng)過的時(shí)間，它使斷路器固有分 閘時(shí)間和電弧熄滅時(shí)間之和。固有分閘時(shí)間是指發(fā)出分閘指 令起到滅弧觸頭剛剛分離所經(jīng)過的時(shí)間，滅弧時(shí)間是指觸頭 分離到各相電弧完全熄滅所經(jīng)過的時(shí)間。（二）升壓站二期擴(kuò)建 SF6斷路器性能要求1. 斷路器在規(guī)定各種工況下達(dá)到開斷性能而不發(fā)生拒動(dòng)或誤動(dòng)。2. 斷路器配備一套 SF6氣體運(yùn)行監(jiān)視裝置（氣體密度繼電器與指針式壓力表一體化，具有溫度補(bǔ)償功能）SF6氣體運(yùn)行監(jiān)視裝置能事故報(bào)警及閉鎖操作，單相氣壓低至閉鎖值時(shí)，閉鎖三相3. 控制與操

6、作回路：斷路器能遠(yuǎn)方/就地分相操作及三相操作，每臺(tái)斷路器在匯控柜內(nèi)完成匯控功能，匯控柜內(nèi)應(yīng)裝設(shè)一個(gè)遠(yuǎn)方/就地操作轉(zhuǎn)換開關(guān)。4. 直流線圈（跳閘、合閘、輔助等）裝設(shè)與線圈并聯(lián)的 過電壓抑制裝置，以提供對暫態(tài)過電壓的放電通道。5. 操動(dòng)機(jī)構(gòu)具備機(jī)械、電氣防跳躍裝置。6. 斷路器自身提供三相位置不一致保護(hù)裝置、操動(dòng)機(jī)構(gòu) 應(yīng)具備缺相保護(hù)等。7.SF6及操作壓力降低或異常能閉鎖跳、合閘，并提供 SF6及操作壓力降低或異常信號。8. 每相斷路器均裝設(shè)動(dòng)作計(jì)數(shù)器（直流）。9. 斷路器能遠(yuǎn)方和就地操作，就地操作的操作電源與分、 合閘回路獨(dú)立，斷路器配備就地指示分、合閘位置的紅、綠 燈，并設(shè)有兩個(gè)相同而又各自獨(dú)

7、立的分閘脫扣裝置，每一個(gè) 分閘脫扣裝置動(dòng)作時(shí)或兩個(gè)同時(shí)動(dòng)作時(shí)，均能保證設(shè)備的機(jī) 械特性。10. 機(jī)構(gòu)內(nèi)加熱器功能：機(jī)構(gòu)箱有保溫隔熱設(shè)施，保溫電熱能根據(jù)溫度變化自動(dòng)投切，功率為70W （驅(qū)潮電熱應(yīng)單獨(dú)設(shè)置,功率為140W）。升壓站二期擴(kuò)建部分?jǐn)嗦菲鲄?shù)設(shè)備名稱500kV SF6斷路器型號HPL550B2合閘時(shí)間小于65ms型式支柱、雙斷口短路器類別戶外瓷柱式額定電壓kV550操作機(jī)構(gòu)型式BIG 1002A額定電流KA4額定短路開斷電流kA63額定頻率Hz50額定短時(shí)承受電流kA3s 63kA雷電絕緣電壓kV1550遮斷短路電流峰值kA158開關(guān)分合絕緣電壓1175/1050KVSF6氣體最大工作

8、壓力MPa0.8主回路電阻（每相）小于40 p,QSR氣體額定壓力MPa0.7開斷時(shí)間ms18-22msSR氣體報(bào)警壓力MPa0.62SR氣體閉鎖壓力MPa0.60額定短路開斷電流時(shí)的首相開斷系1.3每相氣體容積355數(shù)：制造廠家北京ABB高壓開關(guān)設(shè)備有限公司（三）SF6斷路器工作原理斷路器的分合是通過控制裝置內(nèi)的專用線圈帶電使導(dǎo) 電桿動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)的，斷路器合閘后由操作機(jī)構(gòu)里的脫扣掣子 裝置使斷路器保持在合閘狀態(tài)，斷路器合閘過程中分閘彈簧 和合閘彈簧機(jī)構(gòu)均自動(dòng)儲(chǔ)能，為斷路器分閘和下一次斷路器 合閘作好準(zhǔn)備，當(dāng)斷路器得到分閘指令時(shí)，分閘電磁鐵得電 帶動(dòng)脫扣掣子裝置使斷路器分閘。1. 合閘過程：先將

9、開關(guān)頂部的并聯(lián)電阻接入。再接入滅弧觸頭。最后接入主觸頭。2. 分閘過程：主觸頭與靜觸頭分離。滅弧觸頭分開。并聯(lián)電阻脫離。abdSF6開關(guān)的火弧過程1動(dòng)主觸頭；2動(dòng)弧觸頭；3靜主觸頭；4靜弧觸頭；5壓氣室；6逆止閥；7噴嘴；8汽缸；9活塞圖 13-73.SF6斷路器滅弧原理如圖(13-7)所示為SF6斷路器的滅弧室結(jié)構(gòu)。正常運(yùn)行 時(shí)，斷路器動(dòng)、靜觸頭處于緊密接觸狀態(tài)。斷路器得到分閘 指令時(shí)，斷路器的動(dòng)觸頭在分閘機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下開始向下迅速 移動(dòng)，首先是動(dòng)主觸頭與靜主觸頭分離，此時(shí)動(dòng)弧觸頭與靜 弧觸頭還沒有分離(弧觸頭比主觸頭長)，因此在主觸頭分 離過程中不會(huì)產(chǎn)生電弧，保證了主觸頭不會(huì)被電弧燒損；主

10、觸頭分離后，動(dòng)弧觸頭與靜弧觸頭接著分離，此時(shí)會(huì)在動(dòng)、 靜弧觸頭之間產(chǎn)生電弧，但因動(dòng)觸頭在向下迅速移動(dòng)過程中，氣缸中的活塞是不動(dòng)的，氣缸與活塞產(chǎn)生了相對運(yùn)動(dòng)， 于是氣缸里的 SF6氣體被迅速壓縮而從噴嘴迅速噴出，SF6氣流吹動(dòng)電弧對電弧進(jìn)行強(qiáng)烈吹動(dòng)和冷卻，從而將電弧吹 滅。當(dāng)動(dòng)觸頭與靜觸頭完全分離后，氣缸里的氣壓與滅弧室 內(nèi)的氣壓逐漸平衡。在斷路器合閘時(shí)，動(dòng)觸頭迅速向上移動(dòng)， 首先動(dòng)弧觸頭與靜弧觸頭先接觸，在還沒有接觸瞬間，動(dòng)、 靜弧觸頭之間也會(huì)產(chǎn)生電弧，但動(dòng)、靜弧觸頭一但接觸好， 電弧弧隨即熄滅；動(dòng)、靜弧觸頭接觸后，動(dòng)、靜主觸頭才接 觸，因此動(dòng)、靜主觸頭之間還是不會(huì)產(chǎn)生電弧。合閘過程中，氣缸與

11、活塞相對運(yùn)動(dòng)，氣缸內(nèi)的氣壓迅速下降，滅弧室內(nèi)的 SF6氣體進(jìn)入氣缸，為下一次開關(guān)分閘滅弧作準(zhǔn)備。以上就是SF6斷路器的滅弧原理。二、高壓隔離開關(guān)隔離開關(guān)是電力系統(tǒng)常用的開關(guān)電器設(shè)備，需要與斷路 器配套使用，隔離開關(guān)觸頭全部裸露在空氣中，具有明顯的 斷開點(diǎn)，無滅弧裝置，所以不能用它來開斷負(fù)荷電流和短路 電流，否則觸頭間將在高電壓作用下產(chǎn)生強(qiáng)烈的電弧，且電 弧在空氣中很難自熄滅，嚴(yán)重時(shí)可能產(chǎn)生飛弧造成相對地或 相間短路，從而燒壞設(shè)備，危及人身安全，這就是帶負(fù)荷拉 隔離開關(guān)的嚴(yán)重事故。（一）隔離開關(guān)的用途1. 隔離電源，將需要停電部分與帶電部分可靠的隔離，以 保證檢修工作的安全。2. 倒閘操作。3.

12、 分合小電流回路（二） 隔離開關(guān)技術(shù)要求1隔離開關(guān)的一側(cè)或兩側(cè)應(yīng)能裝配接地開關(guān)，根據(jù)需要配置單、雙接地開關(guān)。接地開關(guān)的峰值耐受能力和短時(shí)耐受能 力與隔離開關(guān)相同，接地開關(guān)和隔離開關(guān)之間應(yīng)有機(jī)械聯(lián)鎖（有足夠的機(jī)械強(qiáng)度閉鎖電動(dòng)誤操作）和電氣聯(lián)鎖。2. 操動(dòng)機(jī)構(gòu)隔離開關(guān)：分相式操動(dòng)機(jī)構(gòu)，每相每一主刀配一套電動(dòng) 操作機(jī)構(gòu)。電動(dòng)并可手動(dòng)操作。接地刀閘：每相每一接地刀閘配一套電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。電動(dòng)并可手動(dòng)操作。能遠(yuǎn)方三相、就地三相或分相電動(dòng)操作，并在B相機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)匯控功能，配備急停操作按鈕，操作機(jī)構(gòu)應(yīng)有就地/遠(yuǎn)方切換裝置，并有反映切換位置的備用空接點(diǎn)。電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)功能（1）裝設(shè)供就地操作用的手動(dòng)分、合閘裝置。（

13、2）當(dāng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)處于任何動(dòng)作位置時(shí)，均能取下或打 開操動(dòng)機(jī)構(gòu)的箱門，以便檢查修理輔助開關(guān)和接線端子（3）能就地電動(dòng)。（4）在接受操作命令后，能自行完成正常的合閘或分 閘動(dòng)作。（5）操動(dòng)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)應(yīng)裝設(shè)分、合閘按鈕。（6）電控戶外電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)應(yīng)裝設(shè)小型斷路器。（7）電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)中所采用的電動(dòng)機(jī)和儀表應(yīng)符合相 應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。（8） 配備急停操作按鈕，電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)裝設(shè)供就地/ 遠(yuǎn)方操作的轉(zhuǎn)換開關(guān)，并應(yīng)有一對在就地操作位置閉合的獨(dú) 立空接點(diǎn)輸出送至匯控箱（B相機(jī)構(gòu)箱）端子排上。（9）傳動(dòng)部分的傳動(dòng)連接桿應(yīng)采用裝配式結(jié)構(gòu)。（10）控制電壓：AC220V（11）電動(dòng)機(jī)電壓：AC380V3. 操動(dòng)機(jī)構(gòu)上應(yīng)有能

14、反映隔離開關(guān)分、合閘位置的指示器。指示器上應(yīng)標(biāo)明“分”、“合”字樣。4. 各相隔離開關(guān)的合閘不同期性應(yīng)能方便地調(diào)整，合閘 終了時(shí)應(yīng)保證接觸可靠。5隔離開關(guān)在風(fēng)壓、重力、地震或操動(dòng)機(jī)構(gòu)與隔離開關(guān)之 間的連桿被偶然撞擊時(shí)，隔離開關(guān)應(yīng)能防止從合閘位置脫開 或從分閘位置合閘。6.輔助開關(guān)的動(dòng)作信號 動(dòng)力操動(dòng)機(jī)構(gòu)裝設(shè)的輔助開關(guān)的動(dòng)作應(yīng)符合下列要求：(1) 指示隔離開關(guān)分閘的信號應(yīng)在達(dá)到80 %斷口距離 后發(fā)出。(2) 指示隔離開關(guān)合閘的信號應(yīng)在隔離開關(guān)能安全通 過額定電流及峰值耐受電流、短時(shí)耐受電流的位置時(shí)發(fā)出。升壓站二期擴(kuò)建隔離開關(guān)及接地刀閘參數(shù)型式型號3S額定短 時(shí)耐 受電 流(KA)雷電沖擊 耐受

15、 電壓(KV)操作沖擊 耐受 電壓(KV)額定電壓電流制造廠家kVA單柱垂直開啟式，帶單接地刀SPVLT-550/315063167511755503150阿爾斯通雙柱水平開啟式，帶單接地刀SPOLT-550/315063167511755503150阿爾斯通雙柱水平開啟式，帶雙接地刀SPOL2T -550/315063167511755503150阿爾斯通雙柱水平開啟式，帶三接地刀SP0L3T-550/315063167511755503150阿爾斯通500kV 母線接地刀閘STB-550/636316751300額定電壓KV阿爾斯通550（二）隔離開關(guān)形式:1. 單柱垂直開啟式2. 雙柱水

16、平開啟式圖 13-8三、互感器（電流互感器及電壓互感器）測量、監(jiān)視、控制電力系統(tǒng)的潮流及運(yùn)行工況，要由測 量儀表及自動(dòng)裝置來完成。 為快速切除故障，確保系統(tǒng)安全， 需有繼電保護(hù)來完成，測量儀表、繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置 均系低電壓二次設(shè)備，不能直接接入一次系統(tǒng)的高電壓及大 電流。為此，需要一種特殊的變換器，將電力系統(tǒng)的一次大 電流及一次電壓轉(zhuǎn)換成與其成正比的小電流及低電壓，以供 給測量儀表、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置，并起到一，二次隔離的 作用。該變換器稱之為互感器，將電力系統(tǒng)大電流變換成二 次電流的互感器叫電流互感器；而將一次高壓裝換成二次低 電壓的互感器叫電壓互感器。目前，廣泛采用的電流互感器 輸出是交流電流，而微機(jī)保護(hù)及自動(dòng)裝置的計(jì)算邏輯回路， 通常是直流。為確保繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的可靠性及安全 性，需將電流互感器的二次回路變換成與電流成正比的電