斷路器的原理和技術參數(shù)ppt課件

1、發(fā)電廠電氣部分發(fā)電廠電氣部分第六章內容第六章內容 斷路器和隔離開關的原理和種類斷路器和隔離開關的原理和種類主主 講：張東英講：張東英 :80798449 :80798449 : zdyingmail163: zdyingmail163一、斷路器的原理一、斷路器的原理主要內容主要內容（1 1電弧的形成與熄滅電弧的形成與熄滅（2 2交流電弧的特點、熄滅條件交流電弧的特點、熄滅條件（3 3熄滅交流電弧的基本方法熄滅交流電弧的基本方法（4 4斷路器的種類和型號斷路器的種類和型號斷路器作用斷路器作用 在正常運行時倒換運行方式，將設備或線路接入電網(wǎng)在正常運行時倒換運行方式，將設備或線路接入電網(wǎng)或退出，起控

2、制作用。或退出，起控制作用。 在設備或線路故障時，迅速切除故障回路，保證無故在設備或線路故障時，迅速切除故障回路，保證無故障部分正常運行，起保護作用。障部分正常運行，起保護作用。特點：能斷開電路中負荷電流和短路電流特點：能斷開電路中負荷電流和短路電流1 1、電弧的形成與熄滅、電弧的形成與熄滅(1)(1)電弧產生的條件：電源電壓大于電弧產生的條件：電源電壓大于1020V1020V，電流大于，電流大于80100mA80100mA，動靜觸頭分離瞬間，觸頭間產生電弧。動靜觸頭分離瞬間，觸頭間產生電弧。 觸頭分開后，電路中有電流，電弧導電，電弧中有大量自由觸頭分開后，電路中有電流，電弧導電，電弧中有大量

3、自由電子。電子。(2)(2)電弧的危害電弧的危害電弧的溫度很高，可達電弧的溫度很高，可達5000500070007000度以上，常超過金屬的汽化度以上，常超過金屬的汽化點，可能燒壞開關電器的金屬觸頭。點，可能燒壞開關電器的金屬觸頭。燒壞開關電器的絕緣。如，燒壞瓷絕緣的表面，或者使有機絕燒壞開關電器的絕緣。如，燒壞瓷絕緣的表面，或者使有機絕緣材料炭化，以致失去絕緣性能。緣材料炭化，以致失去絕緣性能。 若電弧長時間不熄滅，不僅燒壞開關電器，而且造成系統(tǒng)事故，若電弧長時間不熄滅，不僅燒壞開關電器，而且造成系統(tǒng)事故，威脅電力系統(tǒng)安全運行。威脅電力系統(tǒng)安全運行。 電弧的產生和維持是觸頭間中性質點分子和原

4、子被游離電弧的產生和維持是觸頭間中性質點分子和原子被游離的結果。游離就是中性質點轉化為帶電質點。的結果。游離就是中性質點轉化為帶電質點。游離的過程有四種形式：游離的過程有四種形式：熱電子發(fā)射熱電子發(fā)射 熱運動熱運動 觸頭分離最初瞬間，陰極表面發(fā)射電子觸頭分離最初瞬間，陰極表面發(fā)射電子強電場發(fā)射強電場發(fā)射 電場力電場力 弧隙間最初產生電子的主要原因弧隙間最初產生電子的主要原因碰撞游離碰撞游離 電場力電場力 帶電粒子撞中性粒子帶電粒子撞中性粒子 電弧的形成電弧的形成熱游離熱游離 熱運動熱運動 中性粒子撞中性粒子中性粒子撞中性粒子 維持電弧燃燒維持電弧燃燒(3) (3) 電弧產生的物理過程電弧產生的

5、物理過程n復合去游離復合去游離 正負粒子中和正負粒子中和n降低電子速度措施：降低電子速度措施：n 拉長電弧降低電場力）；拉長電弧降低電場力）；n加快電弧的冷卻降低熱運動）；加快電弧的冷卻降低熱運動）；n加大氣體介質的壓力碰撞阻止電子運動）加大氣體介質的壓力碰撞阻止電子運動）n氣體介質吸附電子能力強增大電子質量）氣體介質吸附電子能力強增大電子質量） n擴散去游離擴散去游離 帶電粒子從電弧內部逸出帶電粒子從電弧內部逸出n 濃度擴散濃度擴散 ；n溫度擴散溫度擴散 ；n措施：用高速冷氣吹弧措施：用高速冷氣吹弧 (4) (4) 去游離的形式去游離的形式2 2、交流電弧的特點、交流電弧的特點 過零自然熄滅

6、過零自然熄滅 動態(tài)伏安特性動態(tài)伏安特性電弧的熱慣性電弧的熱慣性 - -交流電弧溫度的變化滯后于電流的變化。交流電弧溫度的變化滯后于電流的變化。燃弧電壓燃弧電壓熄弧電壓熄弧電壓3 3、交流電弧的熄滅條件、交流電弧的熄滅條件n 弧隙介質強度弧隙介質強度- - 電弧電流過零電弧熄滅時，弧隙絕緣電弧電流過零電弧熄滅時，弧隙絕緣能力的恢復過程，用耐受電壓能力的恢復過程，用耐受電壓Ud(t)Ud(t)表示。表示。n - -由滅弧裝置的結構和滅弧介質的性質決定由滅弧裝置的結構和滅弧介質的性質決定 n 弧隙電源電壓弧隙電源電壓- - 電弧電流自然過零后，電源施加于弧電弧電流自然過零后，電源施加于弧隙的電壓的恢

7、復過程，用恢復電壓隙的電壓的恢復過程，用恢復電壓Ur(t)Ur(t)表示。表示。 n - -與線路參數(shù)、負荷性質等有關與線路參數(shù)、負荷性質等有關Ur1Ur2Ud)()(tUtUrd近陰極效應近陰極效應: :在電流過零瞬間，介質強度突然升高在電流過零瞬間，介質強度突然升高4 4、高壓斷路器熄滅交流電弧、高壓斷路器熄滅交流電弧的基本方法的基本方法(1)(1)利用滅弧介質：介質特性決定去游離程度，傳熱能力、介電利用滅弧介質：介質特性決定去游離程度，傳熱能力、介電強度、熱游溫度和熱容量。強度、熱游溫度和熱容量?？諝饪諝? 1油氫）油氫）7.57.5SF6SF6100100真空真空1515(2)(2)采

8、用特殊金屬材料作滅弧觸頭：銅鎢和銀鎢合金采用特殊金屬材料作滅弧觸頭：銅鎢和銀鎢合金 熔點高、導熱系數(shù)和熱容量大的金屬，減少熱電子發(fā)射。熔點高、導熱系數(shù)和熱容量大的金屬，減少熱電子發(fā)射。(3)(3)利用氣體或油吹動電弧利用氣體或油吹動電弧 ：擴散和冷卻：擴散和冷卻空氣：空氣：2.3MPa SF6: 0.30.6MPa2.3MPa SF6: 0.30.6MPa縱吹、橫吹、環(huán)吹縱吹、橫吹、環(huán)吹(4)(4)采用強有力的分閘機構，提高觸頭分離速度，拉長電弧采用強有力的分閘機構，提高觸頭分離速度，拉長電弧C0C0CQCQC0C0CQCQCQCQCQCQ(5)(5)采用多斷口熄弧采用多斷口熄弧 ：在相等的觸

9、頭行程下，拉長電?。涸谙嗟鹊挠|頭行程下，拉長電弧 缺陷：各斷口電壓分布不相等缺陷：各斷口電壓分布不相等 措施：各斷口加并聯(lián)電容措施：各斷口加并聯(lián)電容U1U1U2U2U U0012CCCCUUQQ022CCCUUQQ U UC CC CC CQ , C0C CQ , C0U1 = U2U1 = U2均均壓壓電電容容二、斷路器的種類和型號二、斷路器的種類和型號1 1、斷路器的種類、斷路器的種類按滅弧介質和滅弧方式分為：按滅弧介質和滅弧方式分為：SF6SF6真空真空 多油、少油多油、少油壓縮空氣壓縮空氣操動機構：斷路器進行合閘、分閘操作，并保持在合閘狀態(tài)，操動機構：斷路器進行合閘、分閘操作，并保持在

10、合閘狀態(tài)，這些任務全靠操動機構完成。包括：這些任務全靠操動機構完成。包括：氣動機構、彈簧機構、液壓機構氣動機構、彈簧機構、液壓機構 手動機構、電磁機構、手動機構、電磁機構、SF6壓力表斷路器實物圖斷路器實物圖1 1：220kV SF6 220kV SF6 兩斷口兩斷口 液壓機構液壓機構機構箱機構箱彈簧儲能彈簧儲能指示指示斷路器實物圖斷路器實物圖2 2：220kV SF6 220kV SF6 單斷口單斷口 彈簧機構彈簧機構SF6SF6壓壓力力表表斷路器斷路器分合位分合位置指示置指示斷路器實物圖斷路器實物圖3 3：220kV 220kV 少油少油 4 4斷口斷口 液壓機構液壓機構油壓力表油壓力表斷

11、路器斷路器分合位分合位置指示置指示油位計油位計2 2、斷路器的型號、斷路器的型號額定開斷電流額定開斷電流KA）額定電流額定電流KA）其他標志其他標志額定電壓額定電壓KV）設計序號設計序號安裝場所安裝場所產品名稱產品名稱產品名稱：產品名稱：SS少油斷路器，少油斷路器，ZZ真空斷路器，真空斷路器，DD多油斷路器，多油斷路器， LSF6 LSF6斷路器斷路器安裝場所：安裝場所：NN戶內型，戶內型，WW戶外型戶外型其他標志：其他標志：GG改進型；改進型；I I、IIII、III III 斷流能力代號；斷流能力代號；QQ防震型；防震型；CC手車式手車式舉例：舉例：SN10-10I 、SW2-110I、Z

12、N10/1250、LW2-220三、隔離開關的種類和型號三、隔離開關的種類和型號2 2、隔離開關的種類、隔離開關的種類安裝地點：屋內式和屋外式安裝地點：屋內式和屋外式絕緣支柱數(shù)目：單柱、雙柱、三柱絕緣支柱數(shù)目：單柱、雙柱、三柱1 1、隔離開關的主要用途、隔離開關的主要用途 隔離電壓隔離電壓倒閘操作倒閘操作 分合小電流：分、合避雷器、電壓互感器和空載母線分合小電流：分、合避雷器、電壓互感器和空載母線 分、合勵磁電流不超過分、合勵磁電流不超過2A2A的空載變壓器的空載變壓器 關、合電容電流不超過關、合電容電流不超過5A5A的空載線路的空載線路隔離開關實物圖隔離開關實物圖1 1：單柱：單柱 垂直伸臂

13、垂直伸臂 連接軟母線連接軟母線連接硬母線連接硬母線注意接地刀閘注意接地刀閘隔離開關實物圖隔離開關實物圖2 2：雙柱：雙柱 握手握手 隔離開關實物圖隔離開關實物圖3 3：雙柱：雙柱 伸臂伸臂 隔離開關實物圖隔離開關實物圖4 4：三柱：三柱3 3、隔離開關的型號、隔離開關的型號其他標志其他標志額定電壓額定電壓KV）設計序號設計序號安裝場所安裝場所產品名稱產品名稱產品名稱：產品名稱：GG隔離開關隔離開關安裝場所：安裝場所：NN戶內型，戶內型，WW戶外型戶外型其他標志：其他標志：DD帶有接地刀；帶有接地刀；KK快分型快分型舉例：舉例：GN-10 、GW2-110、 GW2-110D作業(yè)作業(yè)n1.高壓斷路器有哪些功能？由哪些部分組成？按滅弧