高壓斷路器簡介及檢修方法ZN63A課件

高壓斷路器簡介及檢修方法（ZN63A）一.簡介1.高壓斷路器基本知識(shí)1.1高壓斷路器的作用和種類高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護(hù)電器。由于它具有完善的滅弧裝置，不僅可以用來在正常情況下接通和斷開各種負(fù)荷電路，而且在故障情況下能自動(dòng)迅速地開斷故障電流，還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重合閘的功能。我國目前電力系統(tǒng)中使用的高壓斷路器，根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)不同，可分為戶內(nèi)和戶外兩種型式。根據(jù)斷路器所采用的滅弧介質(zhì)及作用原理的不同，又可分為以下幾種類型：1）油斷路器。以絕緣油作為滅弧介質(zhì)和絕緣介質(zhì)。2）空氣斷路器。利用壓縮空氣作為滅弧介質(zhì)和絕緣介質(zhì)，并以壓縮空氣作為分、合閘的操動(dòng)能力。3）SF6斷路器。采用具有優(yōu)良滅弧性能和絕緣性能的SF6氣體作為滅弧介質(zhì)和絕緣介質(zhì)。4）真空斷路器。利用壓力低于1atm（atm是氣壓的單位，1atm是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，是101325帕，讀奧特姆）的空氣作為滅弧介質(zhì)。這種斷路器中的觸頭不易氧化，壽命長，行程短，斷路器的體積較小。5）自產(chǎn)氣斷路器。利用固體絕緣材料在電弧的作用下分解出大量的氣體進(jìn)行氣吹滅弧。常用的滅弧材料有聚氯乙烯和有機(jī)玻璃等。6）磁吹斷路器。靠磁吹滅弧，將電弧吹入狹縫中，使電弧熄滅。

1.2高壓斷路器技術(shù)參數(shù)

常見的有1）額定電壓Ue。國標(biāo)規(guī)定的斷路器電壓等級(jí)有：10、20、35、60、110、220、330、500KV等。2）最高工作電壓Uzg?？紤]到輸電線路上有電壓降，變壓器出口端電壓應(yīng)高于線路額定電壓，斷路器可能在高于額定電壓的裝置中長期工作，因此又規(guī)定了斷路器的最高工作電壓。按國標(biāo)規(guī)定，對(duì)于額定電壓為220KV及以下的設(shè)備，其最高工作電壓為額定電壓的1.15倍，對(duì)于額定電壓為330KV及500KV設(shè)備的最高工作電壓為起額定電壓的1.1倍。3）額定電流Ie。指斷路器長期允許通過的電流，在該電流下斷路器各部分的溫升不會(huì)超過允許值額定電流決定了斷路器觸頭及導(dǎo)電部分的截面，并在某種程度上也決定了它的結(jié)構(gòu)。4）額定開

過的時(shí)間。一般合閘時(shí)間大于分閘時(shí)間。分閘時(shí)間是由固有分閘時(shí)間和燃弧時(shí)間兩部分組成。固有分閘時(shí)間是指從加上分閘信號(hào)起直到觸頭開始分離時(shí)為止的一段時(shí)間。燃弧時(shí)間是指觸頭開始分離產(chǎn)生電弧時(shí)起直到三相的電弧完全熄滅時(shí)為止的一段時(shí)間。9）額定操作順序。等。1.3對(duì)高壓斷路器的基本要求由于斷路器要在正常工作時(shí)接通或切斷負(fù)荷電流，短路時(shí)切斷短路電流，并受環(huán)境變化影響，故對(duì)高壓斷路器有以下幾方面的基本要求：1）斷路器在額定條件下，應(yīng)能長期可靠地工作。2）應(yīng)具有足夠的斷路能力。3）具有盡可能短的開斷時(shí)間。4）結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉。1.4高壓斷路器的型號(hào)表示法各種高壓斷路器的結(jié)構(gòu)和性能是不一樣的，即使是同一種類的高壓斷路器也具有不同的技術(shù)參數(shù)。為了標(biāo)志斷路器的型號(hào)、規(guī)格，通常用文字符號(hào)和數(shù)字寫成下列形式：上述各方格依一定次序排列，各方格代表的意義如下：1-產(chǎn)品類型字母代號(hào)，S-少油斷路器，K-空氣斷路器，L-SF6斷路器，Z-真空斷路器；2-安裝場所代號(hào)，N表示屋內(nèi)，W表示屋外；3-設(shè)計(jì)系列順序號(hào)，以數(shù)字“1、2、3……”表示；4-額定電壓（KV）；5-其他標(biāo)志，通常以字母表示，如G表示改進(jìn)型；6-額定電流（A）；7-額定開斷電流（KA）；8-特殊環(huán)境代號(hào)。12345678例如，有一臺(tái)高壓斷路器，型號(hào)和規(guī)格為LW6-220H/3150-40，即說明這臺(tái)斷路器SF6斷路器，安裝場所為屋外，設(shè)計(jì)序列號(hào)為6，額定電壓為220KV。字母H表示液壓機(jī)構(gòu)采用特殊結(jié)構(gòu)，可用于高寒地區(qū)。額定電流為3150A，額定開斷電流為40KA。1.5高壓斷路器的典型結(jié)構(gòu)基座絕緣支柱操動(dòng)機(jī)構(gòu)開斷元件真空斷路器利用“真空”作為滅弧介質(zhì)和絕緣介質(zhì)，斷路器的觸頭在真空中開斷，電弧在真空中熄滅。真空斷路器有以下主要優(yōu)點(diǎn)：1）因?yàn)檎婵諣顟B(tài)下的擊穿強(qiáng)度比較大，所以斷路器的觸頭開距可以做的比較小，斷路器的尺寸和體積也就比較小。2）在真空中電弧熄滅的很快，真空斷路器開斷時(shí)觸頭燒損極微小，所以可以開斷多次而不必檢修，適用于需要頻繁操作的電路中。3）檢修和維護(hù)工作量小。2.2斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)2.2.1操動(dòng)機(jī)構(gòu)作用和類型操動(dòng)機(jī)構(gòu)是用來使斷路器合閘、分閘，并維持在合閘狀態(tài)的設(shè)備。操動(dòng)機(jī)構(gòu)由合閘機(jī)構(gòu)、分閘機(jī)構(gòu)和維持合閘機(jī)構(gòu)（搭鉤）三部分組成。同一臺(tái)斷路器可配用不同型式的操動(dòng)機(jī)構(gòu)，因此操動(dòng)機(jī)構(gòu)通常與斷路器的本體分離出來，具有獨(dú)立的型號(hào)，使用時(shí)用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與斷路器連接由于操動(dòng)機(jī)構(gòu)是斷路器分、合運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，對(duì)斷路器的工作性能影響很大，為此，對(duì)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作性能有下列要求：1）在各種規(guī)定的使用條件下，均應(yīng)可靠的合閘，并維持在合閘位置；2）接到分閘命令后應(yīng)迅速、可靠的分閘；3）任何型式的操動(dòng)機(jī)構(gòu)都應(yīng)具備自由脫扣的性能，即不管合閘頂桿運(yùn)動(dòng)到什么位置，即使合閘信號(hào)沒有撤消，斷路器接到分閘信號(hào)時(shí)，都能迅速可靠地分閘，并保持在分閘位置，為此需要防跳躍措施；4）滿足斷路器對(duì)分、合閘速度的要求。總之，斷路器所配用的操動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)是工作可靠、動(dòng)作迅速、結(jié)構(gòu)簡單、重量輕和操作方便。根據(jù)斷路器合閘所需能量的不同，操動(dòng)機(jī)構(gòu)的類型包括以下幾類：1）手動(dòng)機(jī)構(gòu)：用人力合閘，用已儲(chǔ)能的分閘彈簧分閘。適用于10KV，開斷電流為6KA以下的斷路器。2）電磁機(jī)構(gòu)：用直流螺管電磁鐵產(chǎn)生的電磁力進(jìn)行合閘靠已儲(chǔ)能的分閘彈簧或分閘線圈分閘，可進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制和自動(dòng)重合閘。3）彈簧機(jī)構(gòu)：用合閘彈簧（事先用電動(dòng)機(jī)或人力儲(chǔ)能）進(jìn)行合閘，靠已儲(chǔ)能的分閘彈簧進(jìn)行分閘。動(dòng)作快，可實(shí)現(xiàn)快速自動(dòng)重合閘。4）液壓機(jī)構(gòu)：用高壓油推動(dòng)活塞實(shí)現(xiàn)分、合閘操作。動(dòng)作迅速，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重合閘。5）氣動(dòng)機(jī)構(gòu)：用壓縮空氣推動(dòng)活塞實(shí)現(xiàn)分、合閘操作。我廠6KV系統(tǒng)選用的高壓斷路器采用彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，下面我們將其基本結(jié)構(gòu)及動(dòng)作原理簡單介紹一下：1.基本結(jié)構(gòu)操動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)、鎖定機(jī)構(gòu)、分閘彈簧、斷路器主軸、緩沖器和控制裝置組成。儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)主體是一個(gè)外殼為鑄鋁的減速箱，減速箱內(nèi)是兩套蝸輪蝸桿，儲(chǔ)能軸橫穿減速箱中，與蝸輪蝸桿無機(jī)械聯(lián)系。儲(chǔ)能軸上套一軸套，此軸套用鍵連在大蝸輪上，軸套上有一軸銷，上面裝一棘爪；在儲(chǔ)能軸的右端裝有一凸輪，凸輪上有一缺口，棘爪通過此缺口來帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)；在儲(chǔ)能軸的左端裝有一曲柄2）手動(dòng)儲(chǔ)能。將手搖把插入減速箱前方孔中，順時(shí)針搖轉(zhuǎn)約25圈，棘爪進(jìn)入了凸輪上的缺口帶動(dòng)儲(chǔ)能軸轉(zhuǎn)動(dòng)，繼續(xù)用力搖轉(zhuǎn)把手25圈，合閘彈簧儲(chǔ)能完畢，卸下手搖把。3）合閘。接通合閘電磁鐵電源或用手按壓合閘按鈕，合閘掣子被解脫，儲(chǔ)能軸在合閘彈簧力的作用下反向轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪壓在三角杠桿上的滾針軸承上，杠桿上的連桿將力傳給斷路器主軸，導(dǎo)電桿向上運(yùn)動(dòng)，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)約60度時(shí)被分閘掣子鎖住，斷路器合閘完畢。在此過程中，分閘彈簧被儲(chǔ)能，絕緣拉桿上的觸頭彈簧亦被壓縮，給觸頭施加了一定壓力?！昂祥l指示”顯示在面板孔中。4）分閘。接通分閘電磁鐵電源或用手按壓分閘按鈕，分閘掣子解脫，主軸在分閘彈簧和觸頭彈簧力作用下反向旋轉(zhuǎn)，斷路器分閘。“分閘指示”顯示在面板孔中。斷路器在合閘后，電動(dòng)機(jī)立即給合閘彈簧儲(chǔ)能，亦可用手動(dòng)再次儲(chǔ)能?！镎婵諗嗦菲鞯恼{(diào)整與檢修1）斷路器投入運(yùn)行后應(yīng)進(jìn)行巡回檢查，主要是檢查有無異常的聲音和氣味，檢查真空滅弧室有無損壞，內(nèi)部零件是否光亮。若失去光亮，則說明真空滅弧室已漏氣，應(yīng)立即更換滅弧室。觀察觸頭超行程應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)。2）每隔規(guī)定時(shí)間（大約一年），斷路器應(yīng)定期進(jìn)行檢查。主要檢查斷路器的機(jī)械電氣性能，進(jìn)行必要的調(diào)整、清掃和潤滑等。3）在巡回檢查中發(fā)現(xiàn)有異常現(xiàn)象時(shí)，動(dòng)作次數(shù)達(dá)到規(guī)定壽命時(shí)，分、合短路電流之后，應(yīng)將斷路器退出進(jìn)行臨時(shí)檢查。檢查項(xiàng)目視其具體情況而定。如分合短路電流后要檢查觸頭超行程和真空滅弧室的耐壓水平。斷路器達(dá)到規(guī)定壽命次數(shù)后應(yīng)進(jìn)行全面檢修。重新投入運(yùn)行后必須縮短定期檢修周期，特別要經(jīng)常用工頻耐壓法檢查真空滅弧室的絕緣性能，觀察觸頭質(zhì)量和超行程。真空斷路器的主要預(yù)試項(xiàng)目有：1）交流耐壓試驗(yàn)。目的：主要是為了檢查真空滅弧室的絕緣強(qiáng)度。進(jìn)行斷口耐壓試驗(yàn)時(shí)首先要保證斷路器處于分閘位置，將斷路器上口短接，斷路器下口短接并可靠接地，試驗(yàn)儀器接線完畢后將試驗(yàn)變壓器出線接于上口處，在保證安全距離后即可進(jìn)行試驗(yàn)。如有放電現(xiàn)象應(yīng)立即斷開電源，待放完電后對(duì)斷路器進(jìn)行檢查，首先應(yīng)檢查斷路器本體有無臟