發(fā)電廠變電站電氣設備第六章 高壓開關電器第七節(jié) 負荷開關

第六章高壓開關電器第七節(jié)負荷開關教學內(nèi)容本節(jié)教學內(nèi)容一、負荷開關概述二、負荷開關的結(jié)構(gòu)類型三、負荷開關的使用知識首頁一、負荷開關概述負荷開關是一種帶有簡單滅弧裝置，能開斷和關合額定負荷電流的開關。負荷開關不能開斷短路電流。首頁一、負荷開關概述

1．開斷和關合作用2．替代作用

負荷開關有一定的滅弧能力，可用來開斷和關合負荷電流和小于一定倍數(shù)（通常為3～4倍）的過載電流；也可以用來開斷和關合比隔離開關允許容量更大的空載變壓器，更長的空載線路，有時也用來開斷和關合大容量的電容器組。負荷開關與限流熔斷器串聯(lián)組合（負荷開關－熔斷器組合電器）可以代替斷路器使用，即由負荷開關承擔開斷和關合小于一定倍數(shù)的過載電流，而由限流熔斷器承擔開斷較大的過載電流和短路電流。熔斷器可以裝在負荷開關的電源側(cè)，也可以裝在負荷開關的受電側(cè)。目前，國內(nèi)外的環(huán)網(wǎng)供電單元和預裝式變電站，廣泛使用負荷開關＋熔斷器的結(jié)構(gòu)型式，用它保護變壓器比用斷路器更為有效，其切除故障時間更短，不易發(fā)生變壓器爆炸事故。一、負荷開關概述3負荷開關在結(jié)構(gòu)上應滿足的要求負荷開關在分閘位置時要有明顯可見的間隙。負荷開關要能經(jīng)受盡可能多的開斷次數(shù)，而無需檢修觸頭和調(diào)換滅弧室裝置的組成元件。負荷開關要能關合短路電流，并承受短路電流的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的要求（對負荷開關－熔斷器組合電器無此要求）?，F(xiàn)代負荷開關有兩個明顯的特點，一是具有三工位，即合閘－分閘－接地；二是滅弧與載流分開，滅弧系統(tǒng)不承受動熱穩(wěn)定電流，而載流系統(tǒng)不參與滅弧。二、負荷開關的結(jié)構(gòu)類型

負荷開關按其滅弧方式可分為油負荷開關、磁吹負荷開關、壓氣式負荷開關、產(chǎn)氣式負荷開關、六氟化硫負荷開關和真空負荷開關。

1.產(chǎn)氣式負荷開關利用固體產(chǎn)氣材料在電弧作用下產(chǎn)生氣體來進行滅弧的負荷開關，它屬于自能滅弧方式。在產(chǎn)氣式滅弧室中，滅弧材料氣化形成局部高壓力，電弧受到強烈吹弧和冷卻作用，產(chǎn)生去游離使電弧熄滅。當電流較小時，主要靠產(chǎn)氣壁冷卻效應或電動力驅(qū)使電弧運動，拉長并熄滅電弧。二、負荷開關的結(jié)構(gòu)類型

產(chǎn)氣式負荷開關的滅弧室有管式和板式兩種結(jié)構(gòu)。（1）管式滅弧室結(jié)構(gòu)1－開關主軸；2－絕緣拉桿；3－隔離閘刀；4－保持觸頭；5－隨動弧刀；6－隨動銷；7－彈簧；8－滅弧室滅弧室本身不動，只有隔離閘刀和弧觸刀運動。當主觸頭達到規(guī)定的開距后，保持觸頭處的隨動弧刀脫扣，通過此間儲能的彈簧就可以快速地加速運動到分閘位置。在保持觸頭和隨動弧刀尖端產(chǎn)生的電弧在滅弧室中熄滅。當開斷大電流時，采用氣吹方法及通過對流原理，耗散電弧能量；開斷小電流時，利用大面積的塑料壁冷卻效應即電弧能量塑料最外層的分解熱或吸收熱。動畫鏈接二、負荷開關的結(jié)構(gòu)類型（2）板式滅弧室結(jié)構(gòu)FN5－10RD型板式產(chǎn)氣式負荷開關由負荷開關和熔斷器組成。1）導電回路：包括動觸頭、靜觸頭、滅弧管和熔斷器等。2）絕緣支柱：9個，分別支撐著各相導電回路和熔斷器。3）操動機構(gòu)：底座旁邊裝有分、合閘機構(gòu)，分閘彈簧裝在底座中部，另外還設有脫扣裝置和自動聯(lián)鎖裝置。機械聯(lián)鎖可靠：負荷開關合閘位置，接地開關拒絕合閘；接地開關處于合閘狀態(tài)，負荷開關拒絕合閘。采用電動操動機構(gòu)時，接地開關處于合閘位置，控制系統(tǒng)自動斷電，拒絕負荷開關合閘；接地開關處在分閘位置，控制系統(tǒng)自動通電，操作負荷開關合閘。1－底架；2－絕緣支柱；3－熔管；4－脫扣裝置；5－動觸頭；6－滅弧管；7－導向片；8－靜觸頭；9－分合閘機構(gòu)；10－CJ□型電動操動機構(gòu)二、負荷開關的結(jié)構(gòu)類型2.壓氣式負荷開關

利用活塞和氣缸在開斷過程中相對運動將空氣壓縮，再利用被壓縮的空氣而熄弧的負荷開關。

分類：轉(zhuǎn)動式結(jié)構(gòu)和直動式結(jié)構(gòu)。（1）轉(zhuǎn)動式結(jié)構(gòu)的負荷開關

轉(zhuǎn)動式結(jié)構(gòu)的負荷開關是通過閘刀擺動完成關合和隔離。關合時，弧刀擺動插入壓氣室內(nèi)；開斷時，靠壓氣而熄弧。由于它的氣缸出口為一狹縫，且動觸刀為一寬度僅為20mm左右的刀片，觸頭分開后，電弧在一狹縫中燃燒，氣壓較集中，對熄弧有利，因而開斷能力也較強。二、負荷開關的結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)：隔離開關、熔斷器絕緣部分：滅弧功能，支持絕緣子，裝設有由操動機構(gòu)主軸傳動的活塞，上部裝有絕緣噴嘴和弧靜觸頭。當負荷開關分閘時，在閘刀一端的弧動觸頭與絕緣子上的弧靜觸頭之間產(chǎn)生電弧，由于分閘時主軸轉(zhuǎn)動而帶動活塞，壓縮氣缸內(nèi)空氣而從噴嘴噴出，對電弧形成縱吹，使之迅速熄滅。1－框架；2－上絕緣子；3－下絕緣子；4－閘刀；5－下觸座；6－滅弧動觸頭；7－工作靜觸頭；8－絕緣拉桿；9－拐臂；10－接地螺栓；11－小拐臂；12－絕緣拉桿；13－熔斷器動畫鏈接二、負荷開關關的結(jié)構(gòu)類型型（2）直動式式結(jié)構(gòu)的負荷荷開關特點：載流和和滅弧分開，，壓縮空氣由由操動機構(gòu)提提供壓縮功，，導電桿上下下直動而壓氣氣熄弧?；颈窘Y(jié)構(gòu)：導電電部分、絕緣緣部分和操動動機構(gòu)部分。。其下半部分分是熔斷器，，而上半部是是負荷開關本本身。1—框架；2—絕緣支持持件；3—導電裝置置；4—熔斷器；；5—自動脫扣扣機構(gòu)；6—接地開關關；7—拐臂；8—合閘彈簧簧；9—操動機構(gòu)構(gòu)；10—分閘彈彈簧動畫鏈接二、負荷開關關的結(jié)構(gòu)類型型3.真空負荷荷開關利利用真空滅滅弧室作為滅滅弧裝置的負負荷開關，開開斷電流大，，適宜于頻繁繁操作。（1）聯(lián)動式式結(jié)構(gòu)的負荷荷開關ZFN－□－－RD型真空空負荷開關采采用聯(lián)動式結(jié)結(jié)構(gòu)，將開斷斷時的滅弧與與絕緣功能分分開。隔離刀刀承擔絕緣功功能。由一個個操作手柄，，通過特殊設設計的傳動系系統(tǒng)同時操作作真空滅弧室室和串聯(lián)的外外隔離刀，以以保證這兩個個斷口按正確確程序動作。。二、負荷開關關的結(jié)構(gòu)類型型為了減小負荷荷開關的高度度，真空滅弧弧室2固定在在隔離刀1上上。主軸4可可操動隔離操操作軸3和真真空滅弧室操操作軸5。合合閘時，軸3帶動隔離刀刀先合，真空空滅弧室在過過中彈簧的作作用下后合；；分閘時，真真空滅弧室在在過中彈簧的的作用下快速速分閘后，隔隔離刀接著分分開。1－隔離刀；；2－真空滅弧弧室；3－隔離操作作軸；4－機構(gòu)主軸軸5－真空滅弧弧室操作軸動畫鏈接二、負荷開關關的結(jié)構(gòu)類型型（2）聯(lián)鎖式式結(jié)構(gòu)的負荷荷開關FZN21－－12D（R）系列戶內(nèi)內(nèi)式真空負荷荷開關采用聯(lián)聯(lián)鎖式結(jié)構(gòu)，，將真空滅弧弧室與隔離刀刀兩功能元件件通過機械聯(lián)聯(lián)鎖保證兩元元件按正確程程序動作。它它主要由隔離離刀1、真空空滅弧室2、、接地刀4組組成。真空滅弧室配配裝有電動和和手動彈簧操操動機構(gòu)，整整臺真空負荷荷開關具有兩兩個操作手柄柄，既可電動動，也可手動動。彈簧機構(gòu)構(gòu)采用了電動動彈簧過中合合閘、電磁線線圈分閘。特點：隔離刀刀與熔斷器結(jié)結(jié)合在一起，，使組合電器器的高度尺寸寸大大減小，，同時，也使使負荷開關與與組合電器在在外形和安裝裝尺寸上一致致，便于組合合拼柜。1－隔離刀（（熔斷器）；；2真空滅弧室室；3－彈簧機構(gòu)構(gòu)；4－接地刀二、負荷開關關的結(jié)構(gòu)類型型4.SF6負負荷開關SF6負荷開開關：利用SF6氣體作作為絕緣和滅滅弧介質(zhì)的負負荷開關。在在城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)網(wǎng)中已大量使使用。按照滅弧原理理可分為，滅滅弧柵式、吸吸氣＋去離子子柵式、永磁磁旋弧式、壓壓氣式等，其其中壓氣式使使用較多；按按動作特點又又分直動式和和回轉(zhuǎn)式。（1）滅弧柵柵式。常采用用回轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)構(gòu)，以滅弧柵柵熄滅電弧，，以回轉(zhuǎn)達到到開斷、隔離離和接地三工工位，結(jié)構(gòu)緊緊湊。（2）吸氣＋＋去離子柵式式。滅弧室為為單獨的殼體體，即滅弧介介質(zhì)和絕緣介介質(zhì)在設備內(nèi)內(nèi)分開。其優(yōu)優(yōu)點是即使外外面的殼體被被損壞，仍能能保持全開斷斷能力。（3）旋弧式式。利用電流流與永久磁鐵鐵結(jié)合，使電電弧圍繞靜觸觸頭旋轉(zhuǎn)，電電弧被拉長和和冷卻，在電電流過零時電電弧熄滅。結(jié)結(jié)構(gòu)簡單可靠靠，觸頭磨損損少，電氣壽壽命長。（4）上下直直動壓氣式。。將滅弧室裝裝在充有SF6氣體的密密封殼體內(nèi)，，在金屬殼體體底部裝有安安全閥。動觸觸頭由快速操操動機構(gòu)操作作，不受操作作人員的影響響，接地閘刀刀具有短路關關合能力。（5）回轉(zhuǎn)壓壓氣式。通過過動觸頭回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)壓氣形成雙雙斷口，完成成開斷、隔離離，有的還完完成接地功能能。動觸頭回回轉(zhuǎn)形成雙斷斷口。三、負荷開關關的使用知識識（1）負荷開開關合閘時，，應使輔助刀刀閘先閉合，，主刀閘后閉閉合；分閘時時，應使主刀刀閘先斷開，，輔助刀閘后后斷開。（2）在負荷荷開關合閘時時，主固定觸觸頭應可靠地地與主刀片接接觸；分閘時時，三相滅弧弧刀片應同時時跳離固定滅滅弧觸頭。（3）滅弧筒筒內(nèi)產(chǎn)生氣體體的有機絕緣緣物應完整無無裂紋，滅弧弧觸頭與滅弧弧筒的間隙應應符合要求。。（4）三相觸觸頭接觸同期期性和分閘狀狀態(tài)時觸頭間間凈距及拉開開角度應符合合產(chǎn)品的技術術規(guī)定。刀閘閘打開的角度度，可通過改改變操作桿的的長度和操作作桿在扇形板板上的位置來來達到。（5）合閘時時，在主刀閘閘上的小塞子子應正好插人人滅弧裝置的的噴嘴內(nèi)，不不應對噴嘴有有劇烈碰撞的的現(xiàn)象。思考習題思考習題負荷開關和隔隔離開關在結(jié)結(jié)構(gòu)和作用上上有什么區(qū)別別？負