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高壓電氣設(shè)備第一節(jié)電弧理論(1h)第二節(jié)高壓斷路器及其操動機(jī)構(gòu)(6h)第三節(jié)高壓隔離開關(guān)及高壓負(fù)荷開關(guān)(2h)第四節(jié)熔斷器(1h)第五節(jié)互感器(2h)第六節(jié)封閉母線(1h)第七節(jié)發(fā)電廠防雷及過電壓保護(hù)設(shè)備(2h)第八節(jié)中、低壓開關(guān)柜(1h)第九節(jié)低壓開關(guān)電器(2h)第一節(jié)電弧理論(1h)一、概述1、電弧當(dāng)拉開電路中有電流通過的開關(guān)時,在開關(guān)的觸頭之間可以看到強(qiáng)烈而刺眼的亮光,這是由于在觸頭之間發(fā)生了放電,這種放電稱為電弧,電弧是一種氣體放電現(xiàn)象。圖4-1電弧示意圖1-靜觸頭;2-陽極區(qū);3-弧柱;4-陰極區(qū);5-動觸頭
2、電弧的危害(1)電弧導(dǎo)致觸頭雖然已經(jīng)分開,但是電流通過觸頭間的電弧仍繼續(xù)流通,也就是說電路并未真正斷開。(2)由于電弧的溫度很高,弧柱中心溫度最高可達(dá)10000K以上,如果電弧燃燒時間過長,不僅會將觸頭燒壞,嚴(yán)重時會使電器燒毀,危害電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。所以,在切斷電路時,應(yīng)保證迅速而又可靠地熄滅電弧是一切開關(guān)的核心問題。二、電弧的形成1、電弧的產(chǎn)生高壓斷路器觸頭剛分離時,由于觸頭間的間隙很小,觸頭間會出現(xiàn)很高的電場強(qiáng)度,當(dāng)電場強(qiáng)度達(dá)到一定程度時,陰極觸頭的表面在強(qiáng)電場的作用下將發(fā)生高電場發(fā)射。從陰極表面發(fā)射出來的自由電子,在電場力的作用下向陽極作加速運(yùn)動,它們在奔向陽極的途中碰撞介質(zhì)的中性質(zhì)點(diǎn)(原子或分子),便產(chǎn)生碰撞游離,原中性質(zhì)點(diǎn)則游離為正離子和自由電子。新產(chǎn)生的電子將和原有的電子一起以極高的速度向陽極運(yùn)動,當(dāng)它們和其他中性質(zhì)點(diǎn)相碰撞時又再一次發(fā)生碰撞游離,依此連續(xù)發(fā)生圖4-2碰撞游離過程示意圖
碰撞游離連續(xù)進(jìn)行的結(jié)果是觸頭間隙充滿了電子和正離子,介質(zhì)中帶電質(zhì)點(diǎn)大量劇增,使觸頭間隙具有很大的電導(dǎo),在外加電壓的作用下,大量的電子向陽極運(yùn)動,形成電流,這是由于介質(zhì)被擊穿而產(chǎn)生的電弧。2、電弧的維持電弧產(chǎn)生后,弧柱的溫度很高,這時處于高溫下的介質(zhì)分子和原子產(chǎn)生劇烈運(yùn)動,使它們之間不斷發(fā)生碰撞,其結(jié)果又游離出大量新的電子和正離子,這便是熱游離過程。電弧燃燒主要靠熱游離來維持,維持電弧燃燒只要有一定的電流即可。眾所周知,高壓斷路器所要開斷的電流為幾百安、幾千安,電壓為幾萬伏、幾十萬伏,所以開斷過程中必然會形成電弧??梢?,電弧形成的過程是:高壓斷路器陰極觸頭在強(qiáng)電場作用下發(fā)射電子,所發(fā)射出的電子在觸頭間電壓作用下產(chǎn)生碰撞游離,形成了電弧。在高溫的作用下,在介質(zhì)中發(fā)生熱游離,使電弧維持和發(fā)展。3、去游離在電弧中,發(fā)生游離過程的同時還進(jìn)行著帶電質(zhì)點(diǎn)減少的去游離過程。去游離過程是指自由電子和正離子相互吸引發(fā)生中和的現(xiàn)象。在穩(wěn)定燃燒的電弧中,游離和去游離處于動態(tài)平衡,如果游離過程大于去游離過程,電弧將繼續(xù)熾熱燃燒;反之,如果去游離過程大于游離過程,電弧將愈來愈小,最后變?yōu)橄?。去游離的主要方式是復(fù)合和擴(kuò)散:(1)復(fù)合是帶異號電荷的質(zhì)點(diǎn)的電荷彼此中和,主要是指正、負(fù)離子間的復(fù)合。若利用液體或氣體吹弧,或?qū)㈦娀D入絕緣冷壁做成的窄縫中,迅速冷卻電弧,減小離子的運(yùn)動速度,可加強(qiáng)復(fù)合過程。此外,增加氣體壓力,使離子間自由行程縮短,氣體分子密度加大,使復(fù)合的幾率增加,也是加強(qiáng)復(fù)合過程的措施。去游離的主要方式是復(fù)合和擴(kuò)散:(2)擴(kuò)散是指弧柱內(nèi)自由電子與正離子逸出弧柱以外,到周圍介質(zhì)中去的過程。擴(kuò)散是指電弧中的高溫離子由密集的空間向密度小、溫度低的介質(zhì)周圍方向擴(kuò)散。電弧和周圍介質(zhì)的溫度差以及離子濃度差愈大,擴(kuò)散作用就愈強(qiáng)。例如,在斷路器中采用高速氣體吹拂電弧,帶走弧柱中的大量電子和正離子,以加強(qiáng)擴(kuò)散作用,擴(kuò)散出來的離子,因冷卻而互相結(jié)合,成為中性質(zhì)點(diǎn)。二、電弧的熄滅方法(一)直流電弧的熄滅發(fā)電機(jī)的勵磁回路為直流電路。用直流滅磁開關(guān)切斷直流電路時所產(chǎn)生的電弧叫直流電弧。1、直流電弧的特性圖4-3直流電弧的電壓分布對于長度為幾毫米的電弧,通常稱為短弧。在短弧中,電弧電壓主要由陰極區(qū)、陽極區(qū)電壓降組成,所以陰極區(qū)、陽極區(qū)的特性對整個電弧的特性起著決定性的作用。它的特性表現(xiàn)在電弧電壓約為20V左右,與電極材料和弧隙介質(zhì)有關(guān),而與電流、外界條件無關(guān)。如果施加在電極的電壓小于電弧電壓降,則電弧就不會維持,以致熄滅。對于長度為幾厘米及以上的電弧,稱為長弧。在長弧中,電弧電壓主要由弧柱電壓組成,弧柱特性起主要作用。電弧電壓正比于電弧長度。在低壓開關(guān)中,常常采用把長弧分割成許多短弧的方法來熄滅電弧。直流電弧的熄滅的方法:(1)采取冷卻電弧或拉長電弧的方法,以增大電弧電阻和電弧電壓。拉長電弧除了增大高壓斷路器觸頭之間的距離外,還可以利用外力(如電動力)橫吹電孤。在拉長電弧的同時,還加強(qiáng)了電弧表面的冷卻。(2)增加電路電阻。如果在熄弧過程中串入電阻,,同樣可以熄滅電孤。(3)將長弧分割成許多串聯(lián)的短弧,利用短弧的特性,使得電弧電壓大于觸頭間外施電壓,則電弧可自行熄滅。在大型發(fā)電機(jī)的勵磁電路中,既采用冷卻電弧和短弧原理,又采用逐漸增大串聯(lián)電阻的方法來熄弧。這樣,一方面可增加熄弧能力,另一方面可限制電流變化的速度,以免產(chǎn)生過電壓。(二)交流電弧的熄滅1、交流電弧的電壓、電流波形在交流電路中,電流的大小和相位不斷地隨時間變化而變化,并且從一個半周過渡到下一個半周時,電流要過零一次。如果電流按正弦波形變化,電弧電壓波形圖如下圖所示。圖中的A點(diǎn)是電弧產(chǎn)生的電壓,稱為燃弧電壓,而B點(diǎn)是電弧熄滅的電壓,稱為熄弧電壓。由此可見,在交流電弧中,熄弧電壓總低于燃弧電壓。交流電弧的燃燒過程與直流電弧的基本區(qū)別是,交流電弧電流每半周要過零一次,這時電弧自然暫時熄滅。如果在電流過零時,采取有效措施加強(qiáng)弧隙的冷卻,使弧隙介質(zhì)的絕緣能力達(dá)到不會被弧隙外施電壓擊穿的程度,則在下半周,電弧就不會重燃而最終熄滅。2、交流電弧的熄滅條件(1)介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)介質(zhì)強(qiáng)度的回復(fù)過程是指電流過零后,弧隙的絕緣能力在經(jīng)過一定的時間恢復(fù)到正常狀態(tài)的過程。根據(jù)實(shí)驗(yàn)知道,當(dāng)電流過0后,弧隙靠近陰極在0.1~1μs的短暫時間內(nèi),介質(zhì)強(qiáng)度能達(dá)到150~250V,稱為近陰極效應(yīng)。之后介質(zhì)強(qiáng)度的增長速度就變得較慢,而且它主要取決于冷卻電弧的條件。介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)不僅與弧隙的冷卻條件有關(guān),同時與電弧電流大小、介質(zhì)特性、觸頭分?jǐn)嗨俣鹊扔嘘P(guān)。1-介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)過程;2-弧隙電壓恢復(fù)過程;3-電弧電壓
A、在常用的交流低壓開關(guān)電器中,常利用近陰極效應(yīng)現(xiàn)象將電弧引入柵片中,把電弧分割成許多串聯(lián)的短弧,每個短弧的陰極區(qū)在電流過0后,都立即出現(xiàn)150~250V的介質(zhì)強(qiáng)度。如果這些串聯(lián)短弧介質(zhì)強(qiáng)度的總和大于線路電壓,則電流過0后,電弧就自行熄滅。B、在高壓長弧中,近陰極效應(yīng)起不了多大的作用,而起決定作用的是介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)過程。在高壓斷路器中,普遍利用氣體或液體吹動電弧來加強(qiáng)弧柱的冷卻,加速介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù),以達(dá)到熄滅電弧之目的。2、交流電弧的熄滅條件(2)弧隙電壓的恢復(fù)過程弧隙電壓的恢復(fù)過程是指電流過零后,電源施加于弧隙的電壓將從不大的熄弧電壓逐漸恢復(fù)到電源電壓的過程。例如:對于220kV高壓斷路器,系統(tǒng)短路時,三相斷路器斷開往往有先后。首先開斷的一相觸頭兩端的恢復(fù)電壓可能出現(xiàn)的最高電壓為:2、交流電弧的熄滅條件(3)交流電弧的熄滅條件在交流電流過零,電弧自然熄滅后,若加強(qiáng)弧隙的冷卻,不發(fā)生熱擊穿;同時加強(qiáng)去游離作用,使弧隙的介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)數(shù)值始終大于加在弧隙兩端的恢復(fù)電壓,弧隙不會發(fā)生電擊穿,則電弧不會重燃。3、高壓斷路器熄滅電弧的方法(1)采用高電氣絕緣強(qiáng)度的氣體作介質(zhì),例如壓縮空氣、高度真空、六氟化硫氣體等作介質(zhì)。(2)采用熱容量大、熱傳導(dǎo)性能好、并能耐高溫、不易發(fā)射電子、不易熔化而能產(chǎn)生金屬蒸氣的金屬材料制作觸頭。例如,目前廣泛采用銅鎢合金和銅頭鍍銀等材料制作觸頭。(3)利用氣體或液體介質(zhì)吹動電弧,使電弧在介質(zhì)中移動,以加強(qiáng)擴(kuò)散,既能強(qiáng)烈冷卻弧隙,也有部分取代原弧隙中游離氣體或高溫氣體的作用。在高壓斷路器中,采用各種形式的滅弧室,使氣體或液體產(chǎn)生較高的壓力,有力地吹向弧隙。吹動電弧的方式有縱吹、橫吹和縱橫混合吹弧。圖4-20吹弧方式(a)橫吹;(b)縱吹
氣體斷路器縱吹滅弧方式(a)單向縱吹;(b)雙向縱吹1-靜觸頭;2-動觸頭;3-電弧
油斷路器滅弧方式(a)縱吹;(b)橫吹1-靜觸頭;2-動觸頭;3-滅弧室;4-油;5-電?。?-氣泡;7-空氣墊
橫吹滅弧室內(nèi)設(shè)有空氣墊,它起著調(diào)節(jié)弧室的壓力和貯存壓力的作用。當(dāng)電流為峰值時,壓力大,原貯存在空氣墊內(nèi)的空氣受壓縮,使壓力提高,即起貯存作用。當(dāng)電流過0時,弧隙的壓力下降,此時利用貯存在空氣墊內(nèi)的高壓力氣體,將油和氣泡吹向電弧,進(jìn)行橫吹熄弧。采用這種滅弧方式可以提高高壓斷路器熄弧能力。(4)采用多斷口熄弧高壓斷路器常制成每相有兩個或兩個以上串聯(lián)的斷口,以利滅弧。采用多斷口是將電弧分割成多個小電弧段,在相等的觸頭行程下,多斷口比單斷口的電弧拉長了,從而增大弧隙電阻,而且電弧被拉長的速度也增加,加速了弧隙電阻的增大,同時也增大介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)速度。由于加在每個斷口的電壓降低(僅一半),使弧隙的恢復(fù)電壓降低,因此滅弧性能更好。圖4-23雙斷口高壓斷路器示意圖1-靜觸頭;2-電弧;3-動觸頭采用多斷口的結(jié)構(gòu)后,每一個斷口在開斷位置的電壓和開斷過程中的恢復(fù)電壓分布不均勻,原因是斷口電容和對地電容的影響,從而導(dǎo)致第一個斷口的工作條件比第二個斷口要嚴(yán)重。為了充分發(fā)揮每個滅弧室的作用,應(yīng)使兩個斷口的工作條件基本相同,通常在每個斷口并聯(lián)一個比和大很多的電容,即均壓電容。
(5)斷路器主觸頭并聯(lián)電阻主觸頭并聯(lián)電阻的作用:(1)分閘時,主觸頭K1先斷開,輔助觸頭K2后斷開,使主觸頭的電弧電流被分流,使之容易熄滅;而且使恢復(fù)電壓的數(shù)值及上升速度都降低,使可能的振蕩過程變成非振蕩過程,從而抑制過電壓的產(chǎn)生,防止電弧重燃。(2)在合閘時,輔助觸頭K2先合上,電源經(jīng)并聯(lián)電阻接通線路。由于合閘并聯(lián)電阻R的阻尼作用,限制了合閘過電壓。隨后主觸頭K1才合上。
(6)提高觸頭的運(yùn)動速度,以迅速拉長電弧,使散熱和擴(kuò)散的表面迅速增加。提高高壓斷路器觸頭開斷速度,快速拉長電弧,減小燃弧時間,使電弧能量下降,對熄滅電弧有利,故常采用快速分閘機(jī)構(gòu)的斷路器。第二節(jié)高壓斷路器及其操動機(jī)構(gòu)(4h)一、高壓斷路器的作用和基本原理1、作用由于高壓斷路器有專門的熄滅電弧的裝置,所以它可以開斷有電流的電路:(1)在正常情況下,接通和斷開電路。(2)在系統(tǒng)故障時,保護(hù)裝置動作,斷路器自動地切除電力系統(tǒng)故障電流。2、原理:3、高壓斷路器的組成:二、高壓斷路器的類型現(xiàn)代高壓斷路器按照滅弧介質(zhì)及作用原理常用以下四種:(1)六氟化硫(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)的斷路器稱為SF6斷路器。這種斷路器具有開斷能力強(qiáng)、體積小等特點(diǎn),但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,金屬消耗量大,價格較貴。(2)真空斷路器。利用真空的高介質(zhì)強(qiáng)度來滅弧的斷路器,稱為真空斷路器。這種斷路器具有滅弧速度快、觸頭材料不易氧化、壽命長、體積小等特點(diǎn),但電壓等級不高,一般用于35kV以下電路。(3)油斷路器。采用變壓器油作為滅弧介質(zhì)的斷路器稱為油斷路器。油斷路器分多油斷路器和少油斷路器兩種。我國目前生產(chǎn)的高壓油斷路器主要是少油斷路器。(4)空氣斷路器。采用壓縮空氣作為滅弧介質(zhì)的斷路器稱為空氣斷路器。壓縮空氣除了作滅弧介質(zhì)外,還作為觸頭開斷后的弧隙絕緣介質(zhì)??諝鈹嗦菲骶哂袦缁∧芰?qiáng)、動作迅速等特點(diǎn),但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,有色金屬消耗量較大,因此它一般用于220kV及以上電壓的電力系統(tǒng)中。三、高壓斷路器的技術(shù)參數(shù)1.額定電壓UN
額定電壓(用UN表示)是指高壓電器(包括高壓斷路器)設(shè)計(jì)時所采用的標(biāo)稱電壓。對于三極電器是指其極間電壓(線電壓)。我國高壓電器采用的額定電壓等級有:3、6、10、15、20、35、63、110、154、220、330、500kV等。對于額定電壓在35kV及以下的高壓電器,為了減輕其工作條件從而降低其造價,多制成戶內(nèi)式并且是三極式的;對于額定電壓在110kV及以上的高壓電器,由于其外形尺寸和相間距離較大,多制成戶外式并且是單極式的。三、高壓斷路器的技術(shù)參數(shù)2.額定電流IN額定電流(用IN表示)是高壓電器(包括高壓斷路器)在額定頻率下能長期通過,而各金屬部件和絕緣部分的溫升不超過長期工作時最大容許溫升的最大標(biāo)稱電流。我國采用的額定電流的等級為:200、400、630、1000、1250、1600、2000、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000、20000A。額定電流的大小決定了高壓斷路器導(dǎo)體、觸頭的尺寸和結(jié)構(gòu)。額定電流愈大,它們的尺寸愈大。三、高壓斷路器的技術(shù)參數(shù)3.額定短路開斷電流Ibrn
高壓斷路器在進(jìn)行開斷操作時,在額定電壓下能保證正常開斷的最大短路電流稱為額定短路開斷電流,用Ibrn表示。額定短路開斷電流表征高壓斷路器的開斷能力。我國規(guī)定高壓斷路器額定短路開斷電流為:1.6、3.15、6.3、8、10、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100kA等。在低于額定電壓下,開斷電流可以提高,但由于滅弧裝置機(jī)械強(qiáng)度的限制,故開斷電流仍有一極限值,該極限值稱為極限開斷電流,即高壓斷路器開斷電流不能超過極限開斷電流。三、高壓斷路器的技術(shù)參數(shù)4.額定斷流容量Sbrn
一般用額定短路開斷電流Ibrn和額定電壓UN的乘積表示高壓斷路器的額定斷流容量(用Sbrn表示),即我國采用的高壓斷路器額定斷流容量為:15、30、50、100、150、200、250、300、350、400、500、750、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、5000、6000、7000、8000、10000,12000、15000、20000、25000MVA。額定斷流容量的大小決定了高壓斷路器滅弧裝置的結(jié)構(gòu)和尺寸。三、高壓斷路器的技術(shù)參數(shù)5.動穩(wěn)定電流(額定峰值耐受電流)iem
動穩(wěn)定電流是指高壓斷路器在閉合位置時所能通過的最大短路電流,又稱極限通過電流。高壓斷路器通過這一電流時,不會因?yàn)殡妱恿Φ淖饔枚l(fā)生任何機(jī)械上的損壞。這一電流一般是指短路電流第一個周波的峰值電流。6、熱穩(wěn)定電流(額定短時耐受電流)Ith和熱穩(wěn)定電流的持續(xù)時間
t熱穩(wěn)定電流是指斷路器處于合閘狀態(tài)下,在一定的持續(xù)時間內(nèi),允許通過電流的最大周期分量有效值,此時斷路器不應(yīng)因電流短時發(fā)熱而損壞。一般額定熱穩(wěn)定電流的持續(xù)時間為2s,需要大于2s時,推薦4s。三、高壓斷路器的技術(shù)參數(shù)8.分閘時間高壓斷路器從得到分閘命令起到觸頭分開直至電弧熄滅為止的時間稱為全分閘時間(全開斷時間),用tt表示。全分閘時間等于固有分閘時間tl和燃弧時間t2之和。固有分閘時間為高壓斷路器接到分閘命令到觸頭分離這一段的時間。燃弧時間是從觸頭分離到各相電弧熄滅的時間。圖4-27高壓斷路器開斷電路時的有關(guān)時間t0-繼電保護(hù)動作時間;t1-高壓斷路器固有分閘時間;t2-燃弧時間;tt-高壓斷路器全分閘時間
三、高壓斷路器的技術(shù)參數(shù)9.合閘時間高壓斷路器從接收到合閘命令起到主觸頭剛接觸為止的時間稱為合閘時間。10、自動重合閘性能(自動重合閘操作循環(huán))架空輸電線路的短路故障大多數(shù)暫時性故障。因此,為了提高供電可靠性和保持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,輸電線路多裝有自動重合閘裝置。在短路故障發(fā)生時,繼電保護(hù)將高壓斷路器開斷,然后,經(jīng)過很短時間又自動重合。高壓斷路器重合后,如果故障并未消除,高壓斷路器必須再次分閘,斷開短路故障,這種情況稱為“不成功自動重合閘”。此后,有些情況下,當(dāng)高壓斷路器斷開一定時間后,由運(yùn)行人員再行合閘,叫做強(qiáng)送電。強(qiáng)送電后,如果故障仍未消除,高壓斷路器立即再分閘一次。要求自動重合閘的斷路器的自動重合閘操作循環(huán)為:
分—θ—
合分—
t—
合分不要求自動重合閘的高壓斷路器的操作循環(huán)為:
分—
t—
合分—
t—
合分“分”表示高壓斷路器分閘;“合”表示高壓斷路器合閘;“θ”表示高壓斷路器開斷故障電路從電弧熄滅起到電路重新接通的時間,稱為無電流間隔時間,一般在0.3~0.5s左右;“合分”表示高壓斷路器自開斷位置關(guān)合電路后,沒有人為延時地立即開斷;t表示強(qiáng)送電時間,一般為180s。四、高壓斷路器的型號LW6—220/3150—50為防污6型戶外式六氟化硫高壓斷路器,其額定電壓為220kV,額定電流為3150A,額定短路開斷電流為50kA。ZN5—10/1000—20為5型戶內(nèi)式真空高壓斷路器,其額定電壓為10kV,額定電流為1000A,額定短路開斷電流為20kA。五、高壓斷路器的結(jié)構(gòu)原理(一)SF6高壓斷路器1、SF6氣體的特性SF6氣體是無色、無味、無毒、不易燃的惰性氣體,具有優(yōu)良的絕緣性能,且不會老化變質(zhì),比重約為空氣的5.1倍,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,-62℃時液化;在12個大氣壓下,0℃時液化。SF6氣體具有優(yōu)良的絕緣性能(相當(dāng)于空氣的3倍),良好的滅弧性能(相當(dāng)于空氣的100倍);SF6氣體不溶于水和變壓器油,在電弧高溫作用下與空氣中的氧、潮氣、水分能很快分解產(chǎn)生低氟化硫等有毒物質(zhì),對人體和設(shè)備金屬均有害,并會引起絕緣材料的損壞。2、SF6斷路器本體結(jié)構(gòu)及原理LW10B-252型SF6斷路器為瓷柱式結(jié)構(gòu),每臺斷路器由三個獨(dú)立的單極組成,其結(jié)構(gòu)主要有滅弧室、支柱、液壓機(jī)構(gòu)及密度繼電器等零部件組成。
1.上接線板2.滅弧室瓷套3.靜觸頭4.動觸頭5.下接線板6.絕緣拉桿7.機(jī)構(gòu)箱8.密度控制器該斷路器特點(diǎn):1、滅弧室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、開斷能力強(qiáng)、觸頭電壽命長(額定短路開斷達(dá)26次)、檢修間隔期長;2、產(chǎn)品的機(jī)械可靠性好,保證機(jī)械壽命3000次;3、每極斷路器均裝有指針式密度控制器,用于監(jiān)視SF6氣體的泄漏,其指示值不受環(huán)境溫度的影響;4、液壓機(jī)構(gòu)操作油壓由壓力開關(guān)自動控制,可恒定保持在額定油壓而不受環(huán)境溫度的影響,同時,機(jī)構(gòu)內(nèi)的安全閥可免除過壓的危險;5、當(dāng)SF6氣壓降為零表壓時,斷路器仍能承受1.5倍最高相電壓;6、液壓機(jī)構(gòu)具有失壓后重建壓力時不慢分的功能;7、液壓機(jī)構(gòu)裝有兩套彼此獨(dú)立的分閘控制線路,可以應(yīng)用兩套繼電保護(hù)以提高運(yùn)行的可靠性;8、斷路器的滅弧室和支柱整體包裝運(yùn)輸,并充以0.03MPa的SF6氣體,現(xiàn)場安裝時可直接充SF6氣體,無需抽真空。斷路器的調(diào)整環(huán)節(jié)少,現(xiàn)場安裝方便;9、斷路器可帶電補(bǔ)充SF6氣體而無需退出運(yùn)行;10、斷路器操作噪音低;11、管閥結(jié)構(gòu)的液壓機(jī)構(gòu)管路很少,減少了漏油環(huán)節(jié)。(1)滅弧室結(jié)構(gòu)及工作過程:滅弧室可分為壓氣式和自能式兩種。壓氣式是指在分閘過程中利用壓縮氣室氣體吹弧的方法進(jìn)行滅弧,其中LW10B開關(guān)采用壓氣式滅弧原理。自能式滅弧原理是指利用電弧的阻塞效應(yīng)和熱膨脹提高氣室壓力來吹??;A、壓氣式滅弧原理LW10B開關(guān)滅弧室主要由三部分組成:a.動觸頭裝配:由噴管(10)、壓環(huán)(11)、動觸頭(19)、動弧觸頭(12)、護(hù)套(13)、滑動觸指(15)、觸指彈簧(16)、缸體(21)、觸座(17)、逆止閥(14)、壓氣缸(18)、接頭(20)和拉桿(22)組成;b.靜觸頭裝配:由靜觸頭接線座(1)、觸頭支座(2)、弧觸頭座(4)、靜弧觸頭(5)、觸指(7)、觸指彈簧(8)、觸座(6)、均壓罩(9)組成;c.鼓形瓷套裝配:由鼓形瓷套及鋁合金法蘭組成。斷路器的滅弧室為單壓力壓氣式結(jié)構(gòu),即斷路器內(nèi)充有0.3-0.6MPa的SF6氣體,它是依靠壓氣作用實(shí)現(xiàn)氣吹來滅弧的。1.靜觸頭接線座2.觸頭支座3.分子篩4.弧觸頭座5.靜弧觸頭6.觸座7.觸指8.觸指彈簧9.均壓罩10.噴管11.壓環(huán)12.動弧觸頭13.護(hù)套14.逆止閥15.滑動觸指16.觸指彈簧17.觸座18.壓氣缸19.動觸頭20.接頭21.缸體22.拉桿23.導(dǎo)向板24.瓷套裝配動觸頭裝配靜觸頭裝配滅弧室動作原理(壓氣式滅?。海?)合閘A、動作動作當(dāng)斷路器合閘時,工作缸活塞桿向上運(yùn)動,通過絕緣支柱的拉桿和絕緣拉桿帶動滅弧室拉桿(22)向上移動,使接頭(20)、動觸頭(19)、壓氣缸(18)、動弧觸頭(12)、噴管(10)同時向上移動,運(yùn)動到一定位置時,靜弧觸頭首先插入動弧觸頭中,即弧觸頭首先合閘,緊接著動觸頭的前端即主觸頭插入主觸指中,直到行進(jìn)200mm±1mm完成合閘動作,在壓氣缸快速向上移動的同時閥片打開(逆止閥),使滅弧室內(nèi)SF6氣體迅速進(jìn)入壓氣缸內(nèi)。B、合閘后的電流路徑當(dāng)接線方式為高進(jìn)低出時,電流由端子(1)進(jìn)入,經(jīng)觸頭支座(2)、觸座(6)、觸指(7)、動觸頭(19)、滑動觸指(15)、觸座(17)、缸體(21)及缸體上的下接線端子引出。當(dāng)接線方式為低進(jìn)高出時,電流方向與此相反。(2)分閘分閘時與合閘動作相反,工作缸活塞桿向下運(yùn)動,通過絕緣拉桿、拉桿(22)帶動動觸頭系統(tǒng)迅速向下移動,首先主觸指和動觸頭脫離接觸,然后弧觸頭(5)和(12)分離。在動觸頭向下運(yùn)動過程中,閥片關(guān)閉,壓氣缸內(nèi)腔的SF6氣體被壓縮后適時向電弧區(qū)域噴吹,使電弧冷卻和去游離而熄滅,并使斷口間的介質(zhì)強(qiáng)度迅速恢復(fù),以達(dá)到開斷額定電流及各種故障電流的目的。動觸頭總行程200mm±1mm。主觸頭開距:150mm±4mm。弧觸頭超程:40mm±4mm。B、自能式滅弧原理自能式原理指的是利用電弧本身的能量對氣缸內(nèi)的六氟化硫氣體加熱,使其體積膨脹壓力增高,提高斷路器在電弧過零時的吹弧壓力,在保證開斷能力的同時,盡可能的降低產(chǎn)品所需要的操作功,減輕操作機(jī)構(gòu)的負(fù)擔(dān)。如220kV的斷路器,可用彈簧操動機(jī)構(gòu)。
開斷大電流主觸頭分開后,弧動、靜觸頭隨后分開產(chǎn)生電弧。電弧能量加熱貯氣室中的氣體使壓力升高,建立滅弧所需的壓力。貯氣室中的高壓力氣體經(jīng)絕緣噴口吹向電弧,使電弧在電流過零時熄滅。隨后閥門打開,排出多余氣體。開斷小電流
(如電抗器和空載線路)
由于電弧能量小,依靠電弧能量難以建立滅弧所需的壓力,因而必須設(shè)法提供附加的吹氣作用。附加氣吹作用是由貯氣室向下運(yùn)動產(chǎn)生的。在圖中,依靠固定活塞的壓氣作用使輔助氣室中的壓力升高,打開上閥門,讓氣體通過貯室經(jīng)絕緣噴口吹向電弧,(2)支柱的結(jié)構(gòu)
支柱主要由兩節(jié)支柱瓷套(1)、(7)、絕緣拉桿(3)、隔環(huán)(4)、導(dǎo)向盤(5)、導(dǎo)向套(6)、支柱下法蘭(8)、密封座(9)、拉桿(10)及充氣接頭(11)組成。支柱裝配不僅是斷路器對地絕緣的支撐件,同時也起著支撐滅弧室的作用。上、下兩節(jié)支柱瓷套的尺寸相同,但機(jī)械強(qiáng)度不同,下節(jié)瓷套破壞彎矩5600kg.m,上節(jié)瓷套為3500kg.m。兩瓷套連接處裝有隔環(huán)及導(dǎo)向盤,導(dǎo)向盤上壓有導(dǎo)向套,隔環(huán)上有檢漏孔。如果斷路器采用單節(jié)支柱瓷套,則沒有項(xiàng)4、5、6。1.上節(jié)支柱瓷套2.分子篩筐3.絕緣拉桿4.隔環(huán)5.導(dǎo)向盤6.導(dǎo)向套7.下節(jié)支柱瓷套8.支柱下法蘭9.密封座10.拉桿11.充氣接頭分子篩的作用是吸附六氟化硫氣體中的水份及由于電弧作用而分解形成的低氟化物。(二)真空斷路器真空斷路器是以真空作為滅弧和絕緣介質(zhì),常用于10~35kV中壓配電系統(tǒng)中。1、真空絕緣強(qiáng)度由于:真空中幾乎沒有氣體分子可供游離導(dǎo)電;弧隙中少量導(dǎo)電粒子極易向周圍真空擴(kuò)散。所以:真空的絕緣強(qiáng)度比變壓器油及在大氣壓下的SF6或空氣等絕緣強(qiáng)度高得多。2、真空中的電弧碰撞游離不是產(chǎn)生電弧的主要因素這是因?yàn)闅怏w的分子數(shù)量非常少,發(fā)生碰撞的機(jī)會很小。金屬蒸氣是產(chǎn)生電弧的主要因素
當(dāng)觸頭分離時,電極表面因有微小突起將會引起電場能量集中而發(fā)射電子,在極小的面積上,電流密度很大,使金屬發(fā)熱、熔融,蒸發(fā)出來的金屬蒸氣發(fā)生電離而形成電弧。因此,真空中金屬蒸氣電弧的特性,主要決定于觸頭材料的性質(zhì)及其表面情況。3、真空斷路器結(jié)構(gòu)
20KV真空斷路器總體結(jié)構(gòu):(1)支架:安裝各功能組件的架體。(2)真空滅弧室:實(shí)現(xiàn)電路的關(guān)合與開斷功能的熄弧元件。(3)導(dǎo)電回路:與滅弧室的動端及靜端連接構(gòu)成電流通道。(4)傳動機(jī)構(gòu):把操動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動傳輸至滅弧室,實(shí)現(xiàn)滅弧室的合、分閘操作。(5)絕緣支撐:絕緣支持件將各功能元件,架接起來滿足斷路器的絕緣要求。(6)操動機(jī)構(gòu):斷路器合、分間的動力驅(qū)動裝置真空滅弧室的結(jié)構(gòu)真空滅弧室是真空斷路器中最重要的部件。真空滅弧室的外殼是由絕緣筒、兩端的金屬蓋板和波紋管所組成的密封容器。滅弧室內(nèi)有一對觸頭,靜觸頭焊接在靜導(dǎo)電桿上,動觸頭焊接在動導(dǎo)電桿上,動導(dǎo)電桿在中部與波紋管的一個斷口焊在一起,波紋管的另一端口與動端蓋的中孔焊接,動導(dǎo)電桿從中孔穿出外殼。由于波紋管可以在軸向上自由伸縮,故這種結(jié)構(gòu)即能實(shí)現(xiàn)在滅弧室外帶動動觸頭作分合運(yùn)動,又能保證真空外殼的密封性。(1)外殼:
整個外殼通常由絕緣材料和金屬組成。對外殼的要求首先是氣密封要好;其次是要有一定的機(jī)械強(qiáng)度;再是有良好的絕緣性能。(2)波紋管:
波紋管既要保證滅弧室完全密封,又要在滅弧室外部操動時使觸頭作分合運(yùn)動,允許伸縮量決定了滅弧室所能獲得的觸頭最大開距(3)屏蔽罩:
觸頭周圍的屏蔽罩主要是用來吸附燃弧時觸頭上蒸發(fā)的金屬蒸氣,防止絕緣外殼因金屬蒸氣的污染而引起絕緣強(qiáng)度降低和絕緣破壞,同時,也有利于熄弧后弧隙介質(zhì)強(qiáng)度的迅速恢復(fù)。在波紋管外面用屏蔽罩,可使波紋管免遭金屬蒸氣的燒損。(4)導(dǎo)電系統(tǒng):定導(dǎo)電桿、定跑弧面、定觸頭、動觸頭、動跑弧面、動導(dǎo)電桿構(gòu)成了滅弧室的導(dǎo)電系統(tǒng)。其中定導(dǎo)電桿、定跑弧面、定觸頭合稱定電極,動觸頭、動跑弧面、動導(dǎo)電桿合稱動電極,由真空滅弧室組裝成的真空斷路器合閘時,操動機(jī)構(gòu)通過動導(dǎo)電桿的運(yùn)動,使兩觸頭閉合,完成了電路的接通。(5)觸頭:觸頭結(jié)構(gòu)對滅孤室的開斷能力有很大影響。采用不同結(jié)構(gòu)觸頭產(chǎn)生的滅弧效果有所不同的,早期采用簡單的圓柱形觸頭,結(jié)構(gòu)雖簡單,但開斷能力不能滿足斷路器的要求,僅能開斷10kA以下電流。目前,常采用的有螺旋糟型結(jié)構(gòu)觸頭、帶斜槽杯狀結(jié)構(gòu)觸頭和縱磁場杯狀結(jié)構(gòu)觸頭三種,其中以采用縱磁場杯狀結(jié)構(gòu)觸頭為主。真空滅弧室工作原理當(dāng)其斷開一定數(shù)值的電流時,動靜觸頭在分離的瞬間,電流收縮到觸頭剛分離的一點(diǎn)上,出現(xiàn)電極間電阻劇烈增大和溫度迅速提高,直至發(fā)生電極金屬的蒸發(fā),同時形成極高的電場強(qiáng)度,導(dǎo)致極強(qiáng)烈的發(fā)射和間隙擊穿,產(chǎn)生真空電弧。當(dāng)工頻電流接近零時,同時也是觸頭開距的增大,真空電弧的等離子體很快向四周擴(kuò)散,電弧電流過零后,,觸頭間隙的介質(zhì)迅速由導(dǎo)電體變?yōu)榻^緣體,于是電流被分?jǐn)?。由于觸頭的特殊構(gòu)造,燃弧期間觸頭間隙會產(chǎn)適當(dāng)?shù)目v向磁場,這個磁場可使電弧均勻分布在觸頭表面,維持低的電弧電壓,從而使真空滅弧室具有較高弧后介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)速度,小的電弧能量和小的腐蝕速率。這樣,就提高了真空滅弧室開斷電流的能力和使用壽命。六、高壓斷路器的操動機(jī)構(gòu)(一)操動結(jié)構(gòu)的作用、類型作用:操動斷路器的合、分閘動作;維持?jǐn)嗦菲鞯暮祥l狀態(tài)。類型:電磁型、彈簧型、液壓型、電動型、氣動型、液壓彈簧機(jī)構(gòu)電磁型、電動型需直接依靠合閘電源提供操動功率;
液壓型、彈簧型、氣動型、液壓彈簧型間接利用電能,并經(jīng)轉(zhuǎn)換設(shè)備和儲能裝置用非電能形式操動合閘(短時失去電源后可由儲能裝置提供操動功率,減少了對電源的依賴程度)。1、電磁操動機(jī)構(gòu)電磁操動機(jī)構(gòu)是早期變電所斷路器普遍使用的操動機(jī)構(gòu),它是靠合閘線圈通入大的合閘電流,產(chǎn)生大的電磁力,把斷路器由分閘位置推向合閘位置,需要強(qiáng)大的操作電源,因而要求用戶配備價格昂貴的蓄電池組。加上電磁機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)笨重,動作時間較長,合閘線圈的工作電流為90A左右,缺點(diǎn)是工作電流大,易燒壞合閘線圈,故障率比較高。視頻2、彈簧操動機(jī)構(gòu)彈簧操動機(jī)構(gòu)是一種以彈簧作為儲能元件的機(jī)械式操動機(jī)構(gòu)。彈簧的儲能借助電動機(jī)通過減速裝置來完成,并經(jīng)過鎖扣系統(tǒng)保持在儲能狀態(tài)。開斷時,鎖扣借助磁力脫扣,彈簧釋放能量,經(jīng)過機(jī)械傳遞單元使觸頭運(yùn)動。彈簧操動機(jī)構(gòu)分合閘操作采用兩個螺旋壓縮彈簧實(shí)現(xiàn)。儲能電機(jī)給合閘彈簧儲能,合閘時合閘彈簧的能量一部分用來合閘,另一部分用來給分閘彈簧儲能。合閘后,儲能電機(jī)立刻給其儲能,儲能時間不超過15s(儲能電機(jī)可采用交直流兩用電機(jī))。運(yùn)行時,分合閘彈簧均處于壓縮狀態(tài),而分閘彈簧的釋放有一獨(dú)立的系統(tǒng),與合閘彈簧沒有關(guān)系。這樣設(shè)計(jì)的彈簧操動機(jī)構(gòu)具有高度的可靠性和穩(wěn)定性,。(1)合閘位置(分、合閘彈簧儲能狀態(tài))分閘動作過程分閘演示分閘過程:(1)分閘信號使分閘線圈帶電并使分閘撞桿撞擊分閘觸發(fā)器(2)分閘觸發(fā)器以順時針方向旋轉(zhuǎn)并釋放分閘保持掣子(3)分閘保持掣子也以順時針方向旋轉(zhuǎn)釋放主拐臂上的軸銷A。(4)分閘彈簧力使主拐臂逆時針旋轉(zhuǎn),斷路器分閘。(2)分閘后位置(合閘彈簧保持儲能狀態(tài))合閘動作過程13456897B合閘演示合閘過程:(1)合閘信號使合閘線圈帶電,并使合閘撞桿撞擊合閘觸發(fā)器。(2)合閘觸發(fā)器以順時針方向旋轉(zhuǎn),并釋放合閘彈簧儲能保持掣子。(3)合閘彈簧儲能保持掣子逆時針方向旋轉(zhuǎn),釋放棘輪上的軸銷B。(4)合閘彈簧力使棘輪帶動凸輪軸以逆時針方向旋轉(zhuǎn),使主拐臂以順時針旋轉(zhuǎn),斷路器完成合閘。并同時壓縮分閘彈簧,使分閘彈簧儲能。(5)當(dāng)主拐臂轉(zhuǎn)到行程末端時,分閘觸發(fā)器和合閘保持掣子將軸銷A鎖住,開關(guān)保持在合閘位置。合閘后位置(分閘彈簧儲能、合閘彈簧釋放狀態(tài))彈簧儲能1716B梢67彈簧彈簧儲能演示彈簧儲能:(1)斷路器合閘操作后,與棘輪相連的凸輪板使限位開關(guān)33HB閉合,磁力開關(guān)88M帶電,接通電動機(jī)回路,使儲能電機(jī)啟動。(2)動力通過一對錐齒輪傳動至與一對棘爪相連的偏心輪上偏心輪的轉(zhuǎn)動.(3)偏心輪的轉(zhuǎn)動使這一對棘爪交替蹬踏棘輪,使棘輪逆時針轉(zhuǎn)動,帶動合閘彈簧儲能。(4)合閘彈簧儲能到位后由合閘彈簧儲能保持掣子將其鎖定。(5)同時凸輪板使限位開關(guān)33HB切斷電動機(jī)回路。合閘彈簧儲能過程結(jié)束。合閘位置(合閘彈簧儲能后的狀態(tài))斷路器的防跳:斷路器防跳性能可以通過兩個方面實(shí)現(xiàn)的:第一是操動機(jī)構(gòu)本身實(shí)現(xiàn)機(jī)械防跳,第二是在操動機(jī)構(gòu)的合閘回路中設(shè)置的“防跳”線路來實(shí)現(xiàn)。機(jī)械防跳裝置的原理,其動作過程如下:1)圖a所示狀態(tài)為開關(guān)處于分閘位置,此時合閘彈簧未儲能(分閘彈簧已釋放)狀態(tài),凸輪通過凸輪軸與棘輪相連,棘輪受到已儲能的合閘彈簧力的作用存在順時針方向的力矩,但合閘觸發(fā)器和合閘彈簧儲能保持掣子的作用下使其鎖住,開關(guān)保持在分閘位置。2)當(dāng)合閘電磁鐵被合閘信號勵磁時,鐵心桿帶動合閘撞桿先壓下防跳銷釘后撞擊合閘觸發(fā)器。合閘觸發(fā)器以順時針方向旋轉(zhuǎn),并釋放合閘彈簧儲能保持掣子,合閘彈簧儲能保持掣子逆時針方向旋轉(zhuǎn),釋放棘輪上的軸銷B。合閘彈簧力使棘輪帶動凸輪軸以逆時針方向旋轉(zhuǎn),使主拐臂以順時針旋轉(zhuǎn),斷路器完成合閘。3)滾輪推動脫扣器的回轉(zhuǎn)面,使其進(jìn)一步逆時針轉(zhuǎn)動。從而,脫扣器使脫扣桿順時針轉(zhuǎn)動(見圖4b),從防跳銷釘上滑脫,而防跳銷釘使脫扣桿保持傾斜狀態(tài)(見圖4c).4)斷路器合閘結(jié)束,合閘信號消失電磁鐵復(fù)位(見圖4d).5)如果斷路器此時得到了意外的分閘信號開始分閘,在分閘在這一過程中,只要合閘信號一直保持,脫扣桿由于防跳銷釘?shù)淖饔檬冀K是傾斜的,從而鐵心桿便不能撞擊脫扣器,因此,斷路器不能重復(fù)合閘操作(見圖4e)實(shí)現(xiàn)防跳功能。當(dāng)合閘信號解除時,合閘電磁鐵失磁,鐵心桿通過電磁鐵內(nèi)彈簧返回,則鐵心桿和脫扣桿均處于圖4a狀態(tài),為下次合閘操作作好了準(zhǔn)備。3、液壓操動機(jī)構(gòu)液壓機(jī)構(gòu)由以下元件組成:低壓油箱(1)、油泵電機(jī)(15)、油過濾器(17)、壓力開關(guān)(11)、壓力表(10)、合閘電磁鐵(8)、分閘電磁鐵(5)、二級閥、分閘一級閥(2)、合閘一級閥(14)、輔助開關(guān)(7)、工作缸(6)、貯壓器(12)及控制面板。動作原理:a.貯壓:接通電源,電機(jī)(M)帶動油泵轉(zhuǎn)動,油箱(1)中的低壓油經(jīng)過濾器(17)、低壓油管、油泵,進(jìn)入貯壓器(12)上部,壓縮下部的氮?dú)?,形成高壓油。由于貯存器的上部與工作缸活塞上部及二級閥相連通,因此,高壓油同時進(jìn)入圖中所示的高壓區(qū)域,當(dāng)油壓達(dá)到額定工作壓力值時,壓力開關(guān)11的相應(yīng)接點(diǎn)斷開,切斷電機(jī)電源,完成貯壓過程。在貯壓過程中或貯壓完成后,如果由于溫度變化或其它意外原因使得油壓升高達(dá)到安全閥開啟壓力時,壓力開關(guān)11內(nèi)的安全閥自動打開,把高壓油放回到油箱中,當(dāng)油壓降到額定壓力時,安全閥關(guān)閉。動作原理:b.合閘操作:合閘電磁鐵8接受命令后,打開合閘一級閥14的閥口14.1,關(guān)閉閥口14.2,高壓油經(jīng)一級閥進(jìn)入二級閥閥桿19的活塞下部,推動閥桿向上運(yùn)動,從而帶動管閥向上封住工作缸6下部的合閘閥口,打開管閥下部的分閘閥口,高壓油經(jīng)管閥內(nèi)腔進(jìn)入工作缸下端,由于工作缸活塞下部受力面積大于上部,便產(chǎn)生一個向上的力,推動活塞向上運(yùn)動實(shí)現(xiàn)合閘。工作缸活塞向上運(yùn)動的同時也帶動輔助開關(guān)轉(zhuǎn)換,主控室內(nèi)的合閘指示信號接通,分閘回路接通(即可以接受分閘命令),帶動輔助開關(guān)的滑環(huán)指向分、合閘指示牌的“合”。合閘電磁鐵電源切斷后,合閘一級閥在彈簧力及油壓作用下閥口14.1關(guān)閉,14.2打開,切斷高壓油路成為圖示狀態(tài),二級閥閥桿活塞下部與油箱連通。在合閘狀態(tài)下,因意外因素使得液壓系統(tǒng)失壓,在重新建壓過程中,由于管閥不會受到向下的力(重力遠(yuǎn)小于摩擦力),反而一旦有油壓就會受到一個向上的預(yù)封力,因此,管閥一直處于原位不動,封住合閘閥口,高壓油便同時進(jìn)入工作缸活塞的上、下部,使活塞始終受一個向上的力,而不會出現(xiàn)慢分現(xiàn)象,即這種管狀二級閥結(jié)構(gòu)的液壓機(jī)構(gòu)具有可靠的自動防慢分的功能。動作原理:c.分閘操作:分閘電磁鐵5接受命令后,打開分閘一級閥2的閥口2.1,關(guān)閉閥口2.2,高壓油進(jìn)入二級閥閥桿19的活塞上部,推動閥桿向下運(yùn)動,從而帶動管閥向下,使管閥與工作缸下部的合閘閥口分開,管閥下部進(jìn)入分閘閥口如圖示狀態(tài),阻止高壓油通過管閥內(nèi)腔向上流動;同時,工作缸活塞下部與油箱連通成為低壓狀態(tài),活塞在上部油壓作用下向下運(yùn)動,實(shí)現(xiàn)分閘。同時帶動輔助開關(guān)轉(zhuǎn)換,主控室內(nèi)的分閘指示信號接通,合閘回路接通(即可以接受合閘命令),帶動輔助開關(guān)的滑環(huán)指向分、合閘指示牌的“分”。分閘電磁鐵電源切斷后,分閘一級閥在彈簧力及油壓作用下閥口2.1關(guān)閉,2.2打開,切斷高壓油路成為圖示狀態(tài),二級閥閥桿活塞上部與油箱連通。動作原理:d、慢合:斷路器必須在退出運(yùn)行不承受高電壓時,才允許進(jìn)行慢合、慢分操作,此種操作只在調(diào)試時進(jìn)行。斷路器處于分閘位置,把液壓系統(tǒng)的壓力放至零表壓,用手向上推動操縱桿18至合閘位置,然后電機(jī)打壓,斷路器就慢合。e.慢分:斷路器處于合閘位置,把液壓系統(tǒng)的壓力放至零表壓,用手向下拉操縱桿18至分閘位置,然后電機(jī)打壓,斷路器就慢分。(4)分、合閘電磁鐵合閘電磁鐵分閘電磁鐵1.按鈕2.磁軛3.磁軛4.線圈5.鐵芯6.螺母(5)貯壓器1.底座2.密封圈3.缸體4.活塞5.組合密封圈6.彈簧座7.彈簧8.導(dǎo)向板9.塞座10.帽11.密封螺堵12.鋼球13.組合密封圈14.壓環(huán)
LW10B-252斷路器每相配兩只相同的貯壓器,容積為2×5.6升。貯壓器儲存了液壓操作系統(tǒng)的能源,其下部預(yù)先充有高純氮,工作時油泵將油箱中的油壓入貯壓器上部進(jìn)一步壓縮氮?dú)?,從而儲存了能量供斷路器分、合閘使用。(6)工作缸1.下螺母2.分閘緩沖套3.活塞桿4.缸體5.合閘緩沖套6.密封圈7.上螺母工作缸是開關(guān)的動力裝置,它通過支柱里的絕緣拉桿與滅弧室里的動觸頭相連,帶動斷路器做分、合閘運(yùn)動。當(dāng)液壓系統(tǒng)打壓以后,分閘端就充有高壓油而合閘端則為零壓,開關(guān)和液壓系統(tǒng)接受合閘命令之后,合閘高壓油經(jīng)過二級閥進(jìn)入工作缸的合閘端,由于合閘端的截面積大于分閘端的截面積,所以推動活塞向合閘方向運(yùn)動,帶動開關(guān)合閘。當(dāng)液壓系統(tǒng)接受分閘命令之后,合閘高壓油經(jīng)過二級閘的排油通道排至油箱,分閘端高壓油推動活塞向分閘方向運(yùn)動,從而達(dá)到開關(guān)分閘的目的。(7)一、二級閥1.閥體2.閥針3.閥套4.閥芯5.球閥6.閥座7.二級閥座8.閥缸9.閥桿10.閥套11.管閥12.彈簧
1)合閘:合閘電磁鐵接受命令后,通過合閘一級閘的閥針頂開球閥,合閘命令油經(jīng)此閥口流入合閘命令通道至二級閥閥桿活塞的下部,推動閥桿(9)并帶動管閥向上運(yùn)動,管閥下部脫開分閘閥口,上部封住合閘閥口,高壓油經(jīng)管閥內(nèi)腔進(jìn)入工作缸下端,推動工作缸活塞桿向上運(yùn)動實(shí)現(xiàn)合閘;2)分閘:同合閘原理相仿,分閘電磁鐵打開分閘一級閥口,分閘命令油流入二級閥閥桿活塞的上部,推動閥桿(9)并帶動管閥向下運(yùn)動,管閥上部與合閘閥口脫開,下部封住分閘閥口,工作缸活塞下邊與低壓油連通,與高壓油隔開,活塞在上邊油壓的作用下向下運(yùn)動實(shí)現(xiàn)分閘。
(7)壓力開關(guān)與安全閥1.微動開關(guān)2.閥3.彈簧4.彈簧5.支柱裝配6.活塞7.擋圈8.導(dǎo)向環(huán)9.閥座10.安全閥A、壓力開關(guān)共有5對接點(diǎn),分別控制電機(jī)的啟、停及輸出分閘、合閘、重合閘閉鎖信號。
當(dāng)壓力升高時,活塞(6)向上移動,并壓縮彈簧(3)、(4),支柱裝配(5)帶動閥(2)并分別觸動微動開關(guān)(1),發(fā)出液壓機(jī)構(gòu)的各種壓力信號。
壓力下降時,活塞(6)向下移動,同時帶動閥(2)向下移動,使其與微動開關(guān)(1)分開,發(fā)出信號,實(shí)現(xiàn)電路上的各種控制。除此之外,還提供一對行程開關(guān)空接點(diǎn),以供用戶特殊用途。
B、安全閥
壓力正常時,由于壓力差的原理,導(dǎo)向桿(8)的受力是向下的,封住閥座(9)上的排油閥口,保持系統(tǒng)的壓力壓力異常升高時,活塞(6)向上移動,當(dāng)活塞上的擋圈(7)碰到導(dǎo)向桿(8)上的斜面時,活塞則帶動導(dǎo)向桿上移,這時閥座(9)的排油閥口打開,高壓油通過安全閥(10)泄放到油箱中。壓力釋放到安全閥的關(guān)閉值時,活塞下移,擋圈與導(dǎo)向桿在壓力差動的作用下,重新封住閥座上的排油口。(8)油泵
本機(jī)構(gòu)所用的高壓油泵是徑向雙柱塞油泵,它借助柱塞在閥座中作往復(fù)運(yùn)動,造成封閉容積的變化,不斷地吸油和壓油,將油壓到貯壓器中直至工作壓力,柱塞的往復(fù)運(yùn)動是由與電動機(jī)轉(zhuǎn)軸相連的曲軸上的偏心輪和柱塞的復(fù)位彈簧來實(shí)現(xiàn)的,轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)一周,左、右柱塞各完成一個吸油一排油一壓油的工作循環(huán)。(9)高壓放油閥工作原理:當(dāng)液壓系統(tǒng)貯能時,順時針旋轉(zhuǎn)手柄(1),此時錐閥(4)關(guān)閉下邊的閥口;當(dāng)調(diào)試中液壓系統(tǒng)需要泄壓時,逆時針旋轉(zhuǎn)手柄(1),此時錐閥(4)打開下邊的閥口,高壓油從下邊的高壓系統(tǒng)泄入油箱。
表2項(xiàng)目規(guī)定值MPa貯壓器預(yù)充氮?dú)鈮毫Γ?5℃)15±0.5額定油壓26.0±0.5油泵啟動油壓P125.0±0.5↓2油泵停止油壓P226.0±0.5↑安全閥開啟油壓28.0±↑安全閥關(guān)閉油壓≥26.0↓重合閘閉鎖油壓P323.5±0.5↓重合閘閉鎖解除油壓≤25.0↑
合閘閉鎖油壓P421.5±0.5↑合閘閉鎖解除油壓≤23.5↑分閘閉鎖油壓P519.5±0.5↓分閘閉鎖解除油壓≤21.5↑(10)指針式密度控制器組成:指針式密度繼電器由密閉的指示儀表電接點(diǎn)、溫度補(bǔ)償裝置、定值器、接線盒、三通接頭和球閥等組成。工作原理:當(dāng)環(huán)境溫度變化時,SF6氣體壓力產(chǎn)生一定的變化,儀表內(nèi)的溫度補(bǔ)償元件對其變化量進(jìn)行補(bǔ)償,使儀表指示不變。當(dāng)SF6氣體由于泄漏而造成壓力下降時,儀表的指示也將隨之發(fā)生變化,當(dāng)降至報警值時,電接點(diǎn)的一對接點(diǎn)接通,輸出報警信號;當(dāng)壓力繼續(xù)下降,達(dá)到閉鎖值時,電接點(diǎn)的另一接點(diǎn)閉合輸出閉鎖信號。與三通接頭相連的球閥具有隔離密度繼電器與本體的作用,如需檢查或更換密度繼電器,只需將球閥閥門關(guān)閉,然后將密度繼電器從三通接頭上取下即可。(11)壓力表壓力表是液壓機(jī)構(gòu)的重要組成部分之一,它主要用于測量、監(jiān)視液壓系統(tǒng)的壓力值。壓力表下方的球閥具有隔離液壓系統(tǒng)與油壓表的功能,如果發(fā)現(xiàn)液壓系統(tǒng)有異常,需檢查或更換油壓表,只需將球閥閥門關(guān)閉,然后將油壓表取下即可。七、斷路器控制回路燈光監(jiān)視的斷路器控制回路原理(5)防跳措施1)跳躍原因2)電氣防跳+-M100(+)R6SBKHKH1R5CHWYC+FU3FU4-KMKM111058U9101613141367HGR3HRR4IR1FU1FU2KCFKCFKCF1KCF2KCF3KCOSAKMYTQF1QF2K1PCCCDTDTPT9121415M708R213SA1917SAQF3-700PCCCDTDTPTPCCCDTDTPTLW2-Z型控制開關(guān)操動結(jié)構(gòu)的斷路器控制回路原理某LW斷路器彈簧操動機(jī)構(gòu)的電氣原理
8M電機(jī)控制自動開關(guān)8D就地直流電源自動開關(guān)8SH加熱器自動開關(guān)43LR就地遠(yuǎn)方轉(zhuǎn)換開關(guān)52a/1,52b/1輔助開關(guān)52a/2,52b/2輔助開關(guān)48T電機(jī)時間繼電器49M電機(jī)熱繼電器49MX輔助繼電器R2電阻52T1,52T2分閘線圈52C合閘線圈33HBX合閘彈簧狀態(tài)監(jiān)視繼電器11-52分合閘操作開關(guān)M儲能電機(jī)88M直流接觸器63GA為SF6低壓報警觸點(diǎn)63GL為SF6低壓閉鎖觸點(diǎn)SH加熱器33hb限位開關(guān)KT溫濕度控制器63GLX為SF6低壓閉鎖繼電器8RC、8RE自動開關(guān)TB1,TB2接線端子ML燈泡RC交流插座52Y防跳輔助繼電器R3電阻JSQ電磁計(jì)數(shù)器電動機(jī)回路加熱回路照明回路八、斷路器運(yùn)行(一)斷路器運(yùn)行要求1、斷路器正常運(yùn)行時,其電流、電壓不應(yīng)超過額定值,否則應(yīng)向領(lǐng)導(dǎo)及調(diào)度匯報;2、斷路器正常運(yùn)行時,各種小開關(guān)和信號燈、微機(jī)監(jiān)控指示正常;3、斷路器正常運(yùn)行時應(yīng)在主控室進(jìn)行操作,不得在就地操作,在緊急情況下,允許在機(jī)構(gòu)箱就地分閘;4、斷路器兩側(cè)均有電壓時,合閘操作必須投入同期回路;5、長期備用的斷路器應(yīng)定期進(jìn)行分、合閘檢查;6、斷路器SF6氣體應(yīng)在額定壓力下運(yùn)行;7、斷路器操作規(guī)定:用控制開關(guān)KK操作斷路器時,應(yīng)先用微機(jī)鑰匙開鎖,根據(jù)實(shí)際投入同期系統(tǒng),再用控制開關(guān)KK操作。操作后應(yīng)檢查三相電流的指示情況,二次回路指示正確,現(xiàn)場一次機(jī)械指示正確及機(jī)構(gòu)壓力指示正常。(二)高壓斷路器正常巡視檢查項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)1、油斷路器巡視檢查序號檢查項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)1標(biāo)志牌名稱、編號齊全、完好。2本體無油跡、無銹蝕、無放電、無異音。3套管、瓷瓶完好,無斷裂、裂紋、損傷放電現(xiàn)象4引線連接部位無發(fā)熱變色現(xiàn)象5放油閥關(guān)閉嚴(yán)密,無滲漏6絕緣油油位在正常范圍內(nèi),油色正常7位置指示器與實(shí)際運(yùn)行方式相符8連桿、轉(zhuǎn)軸、拐臂無裂紋、變形9端子箱電源開關(guān)完好、名稱標(biāo)注齊全、封堵良好、箱門關(guān)閉嚴(yán)密10接地螺栓壓接良好,無銹蝕。11基礎(chǔ)無下沉、傾斜2、真空斷路器巡視檢查序號檢查項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)1標(biāo)志牌名稱、編號齊全、完好。2滅弧室無放電、無異音、無破損、無變色。3絕緣子無斷裂、裂紋、損傷、放電等現(xiàn)象。4絕緣拉桿完好、無裂紋。5各連桿、轉(zhuǎn)軸、拐臂無變形、無裂紋,軸銷齊全。6引線連接部位接觸良好,無發(fā)熱變色現(xiàn)象。7位置指示器與運(yùn)行方式相符8端子箱電源開關(guān)完好、名稱標(biāo)注齊全、封堵良好、箱門關(guān)閉嚴(yán)密9接地螺栓壓接良好,無銹蝕。10基礎(chǔ)無下沉、傾斜3、SF6斷路器巡視檢查序號檢查項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)1標(biāo)志牌名稱、編號齊全、完好。2套管、瓷瓶無斷裂、裂紋、損傷、放電現(xiàn)象3分、合閘位置指示器與實(shí)際運(yùn)行方式相符。4軟連接及各導(dǎo)流壓接點(diǎn)壓接良好,無過熱變色、斷股現(xiàn)象5控制、信號電源正常,無異常信號發(fā)出6SF6氣體壓力表或密度表在正常范圍內(nèi),并記錄壓力值7端子箱電源開關(guān)完好、名稱標(biāo)志齊全、封堵良好、箱門關(guān)閉嚴(yán)密8各連桿、傳動機(jī)構(gòu)無彎曲、變形、銹蝕,軸銷齊全9接地螺栓壓接良好,無銹蝕。10基礎(chǔ)無下沉、傾斜檢查SF6氣體壓力:如果選用指針式密度繼電器,由于其指示值帶有溫度補(bǔ)償,因此,從指示值可直接判斷出氣體壓力降低情況;如果選用不帶有指示的密度繼電器,要用一般氣壓表來觀察氣體壓力,根據(jù)當(dāng)時的氣溫及本說明書提供的曲線,將所測得的氣體壓力計(jì)算出對應(yīng)于20℃時的壓力值,從而判斷出氣體壓力下降的情況,如果SF6氣體壓力已降到接近補(bǔ)氣報警壓力,則應(yīng)補(bǔ)充到額定值。
(三)操動機(jī)構(gòu)巡視檢查1、液壓操動機(jī)構(gòu)巡視檢查序號檢查項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)1機(jī)構(gòu)箱開啟靈活無變形、密封良好,無銹跡、無異味、無凝露等。2計(jì)數(shù)器動作正確并記錄動作次數(shù)3儲能電源開關(guān)位置正確4機(jī)構(gòu)壓力正常5油箱油位在上下限之間,無滲(漏)油6油管及接頭無滲油7油泵正常、無滲漏8行程開關(guān)無卡澀、變形9活塞桿、工作缸無滲漏10加熱器(除潮器)正常完好,投(停)正確2、彈簧操動機(jī)構(gòu)巡視檢查序號檢查項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)1機(jī)構(gòu)箱開啟靈活無變形、密封良好,無銹跡、無異味、無凝露等。2儲能電源開關(guān)位置正確3儲能電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常4行程開關(guān)無卡澀、變形5分、合閘線圈無冒煙、異味、變色6彈簧完好,正常7二次接線壓接良好,無過熱變色、斷股現(xiàn)象8加熱器(除潮器)正常完好,投(停)正確9儲能指示器指示正確3、電磁操動機(jī)構(gòu)巡視檢查序號檢查內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)1機(jī)構(gòu)箱開啟靈活無變形、密封良好,無銹跡、無異味、無凝露等。2合閘電源開關(guān)位置正確3合閘保險檢查完好,規(guī)格符合標(biāo)準(zhǔn)4分、合閘線圈無冒煙、異味、變色5合閘接觸器無異味、變色6直流電源回路端子無松動、銹蝕7二次接線壓接良好,無過熱變色、斷股現(xiàn)象8加熱器(除潮器)正常完好,投(停)正確4、氣動操動機(jī)構(gòu)巡視檢查序號檢查項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)1機(jī)構(gòu)箱開啟靈活無變形、密封良好,無銹跡、無異味2壓力表指示正常,并記錄實(shí)際值3貯氣罐無漏氣,按規(guī)定放水4接頭、管路、閥門無漏氣現(xiàn)象5空壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常,油位正常。計(jì)數(shù)器動作正常并記錄次數(shù)6加熱器(除潮器)正常完好,投(停)正確(三)斷路器維護(hù)(1)SF6斷路器的維護(hù)1)正常運(yùn)行時,控制柜內(nèi)的“遠(yuǎn)方/就地”控制把手應(yīng)置“遠(yuǎn)方”位置,各交流電源空氣開關(guān)均在合上位置。2)正常運(yùn)行時,斷路器的現(xiàn)場儲能指示在正常范圍。3)正常運(yùn)行時,斷路器SF6滅弧介質(zhì)的壓力必須在正常范圍內(nèi)。4)斷路器經(jīng)故障處理、檢修后或停止備用時間超過半個月時應(yīng)在投運(yùn)前,作一次遠(yuǎn)方手動分、合閘試驗(yàn),詳細(xì)檢查斷路器的分、合閘情況;分、合閘試驗(yàn)時相對應(yīng)刀閘應(yīng)在拉開位置;只有分、合閘試驗(yàn)正常,才允許將此斷路器投入備用或運(yùn)行,否則應(yīng)隔離。5)當(dāng)斷路器出現(xiàn)分閘閉鎖信號,嚴(yán)禁操作該斷路器,并立即斷開其操作電源開關(guān)。6)嚴(yán)禁在斷路器帶電情況下進(jìn)行人工泄壓。7)斷路器正常運(yùn)行時,采用遠(yuǎn)方操作,現(xiàn)場檢查操作情況,嚴(yán)禁就地操作。8)斷路器事故跳閘應(yīng)做好記錄。(2)真空斷路器A、定期測試真空滅弧室的真空度,進(jìn)行工頻耐壓試驗(yàn)(對地及相間42kV,斷口48kV),最好也進(jìn)行沖擊耐壓試驗(yàn)(對地及相間75kV,斷口85kV)。這是因?yàn)殡S著真空滅弧室使用時間的增長和開斷次數(shù)的增多,以及受外界因素的作用,其真空度逐步下降,下降到一定程度將會影響它的開斷能力和耐壓水平。B、運(yùn)行人員應(yīng)對真空斷路器定期巡視。特別對玻璃外殼真空滅弧室,可以對其內(nèi)部部件表面顏色和開斷電流時弧光的顏色進(jìn)行目測判斷。當(dāng)內(nèi)部部件表面顏色變暗或開斷電流時弧光為暗紅色時,可以初步判斷真空已嚴(yán)重下降。這時,應(yīng)馬上通知檢測人員進(jìn)行停電檢測。C、觸頭磨損值的監(jiān)控。真空滅弧室的觸頭接觸面在經(jīng)過多次開斷電流后會逐漸磨損,觸頭行程增大,也就相當(dāng)波紋管的工作行程增大,因而波紋管的壽命會迅速下降,通常允許觸頭磨損最大值為3mm左右。當(dāng)累計(jì)磨損值達(dá)到或超過此值,真空滅弧室的開斷性能和導(dǎo)電性能都會下降,真空滅弧室的使用壽命即已到期。為了能夠準(zhǔn)確地控制每個真空滅弧室觸頭的磨損值,必須從滅弧室開始安裝使用時起,每次預(yù)防性試驗(yàn)或維護(hù)時,就準(zhǔn)確地測量開距和超程并進(jìn)行比較,當(dāng)觸頭磨損后累計(jì)減小值就是觸頭累計(jì)磨損值。當(dāng)觸頭磨損使動、靜觸頭接觸不良時,通過回路電阻的測試也可以發(fā)現(xiàn)問題。D、做好極限開斷電流值的統(tǒng)計(jì)。在日常運(yùn)行中,應(yīng)對真空斷路器的正常開斷操作和短路開斷情況進(jìn)行記錄。當(dāng)發(fā)現(xiàn)極限開斷電流值ΣI達(dá)到廠家給出的極限值時,應(yīng)更換真空滅弧室。E、嚴(yán)格控制分、合閘速度。真空斷路器的合閘速度過低時,會由于預(yù)擊穿時間加長,而增大觸頭的磨損量。又由于真空斷路器機(jī)械強(qiáng)度不高,耐振性差,如果斷路器合閘速度過高會造成較大的振動,還會對波紋管產(chǎn)生較大沖擊力,降低波紋管壽命。通常真空斷路器的合閘速度為0.6±0.2m/s,分閘速度為1.6±0.3m/s左右。對一定結(jié)構(gòu)的真空斷路器有著最佳分合閘速度,可以按照產(chǎn)品說明書要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。F、嚴(yán)格控制觸頭行程和超程。國產(chǎn)各種型號的12kV真空滅弧室的觸頭行程為11±1mm左右,超程為3±0.5mm。應(yīng)嚴(yán)格控制觸頭的行程和超程,按照產(chǎn)品安裝說明書要求進(jìn)行調(diào)整。在大修后一定要進(jìn)行測試,并且與出廠記錄進(jìn)行比較。不能誤以為開距大對滅弧有利,而隨意增加真空斷路器的觸頭行程。因?yàn)檫^多地增加觸頭的行程,會使得斷路器合閘后在波紋管產(chǎn)生過大的應(yīng)力,引起波紋管損壞,破壞斷路器密封,使真空度降低。(四)斷路器的操作1、斷路器的就地操作操作時攜帶的用品及使用的安全工器具A、按調(diào)度指令縮寫經(jīng)過預(yù)演合格的倒閘操作票。B、現(xiàn)場操作防誤裝置專用工具(鑰匙)。C、現(xiàn)場操作錄音裝置。D、安全帽。合閘操作:(1)應(yīng)事先檢查液壓、氣壓、彈簧機(jī)構(gòu)儲能等均應(yīng)正常,合閘電源已投入。(2)監(jiān)護(hù)人宣讀操作項(xiàng)目,操作人手指開關(guān)的名稱、標(biāo)示牌進(jìn)行復(fù)誦。(3)核對無誤后,監(jiān)護(hù)人發(fā)出“對,可以操作”的執(zhí)行令,操作人進(jìn)行解鎖。(4)操作人將遠(yuǎn)、近控鑰匙切至就地位置。(5)操作人手握開關(guān)把手,按正確合閘方向進(jìn)行操作,將開關(guān)把手從分后位景切至預(yù)合位置,綠燈不變(或閃光),再將開關(guān)把手切至合閘位置,待綠燈滅紅燈亮后將開關(guān)把手返回合后位置,才可放手。(6)操作中操作人要檢查燈光與表計(jì)是否正確。(7)操作結(jié)束,操作人手離開關(guān)把手,回答“執(zhí)行完畢”。(8)操作后現(xiàn)場檢查開關(guān)實(shí)際位置。(9)檢查操作正確后操作人將遠(yuǎn)、近控鑰匙切至遙控位置。(lO)監(jiān)護(hù)人核對操作無誤后,根據(jù)需要蓋上閉鎖帽或掛牌。分閘操作:(1)應(yīng)事先檢查液壓、氣匝、彈簧機(jī)構(gòu)儲能等均應(yīng)正常,操作電源已投入。
(2)監(jiān)護(hù)人宣讀操作項(xiàng)目,操作人手指開關(guān)的名稱,標(biāo)示牌進(jìn)行復(fù)誦。
(3)核對無誤后,監(jiān)護(hù)人發(fā)出“對,可以操作什的執(zhí)行令,操作人進(jìn)行解鎖。
(4)操作人將遠(yuǎn),近控鑰匙切至就地位置。
(5)操作人手握開關(guān)把手,接正確分閘方向進(jìn)行操作.將開關(guān)把手從合后位置切至預(yù)分位置,紅燈不變(或閃光),再將開關(guān)把手切至分閘位置,待紅燈滅綠燈亮后將開關(guān)把手返回分后位置,才可放手。(6)操作中操作人要檢查燈光與表計(jì)是否正確。(7)操作結(jié)束,操作人手離開關(guān)把手,回答“執(zhí)行完畢”。(8)操作后現(xiàn)場檢查開關(guān)實(shí)際位置。(9)檢查操作正確后操作人將遠(yuǎn)、近控鑰匙切至遙控位置。(1O)監(jiān)護(hù)人核對操作無誤后,根據(jù)需要蓋上閉鎖帽或掛牌。危險點(diǎn)分析:(l)檢查斷路器位置要結(jié)合表計(jì)、機(jī)械位置指示、拉桿狀態(tài)、燈光、彈簧拐臂等綜合判斷,嚴(yán)禁僅憑一種現(xiàn)象判斷開關(guān)位置。(2)嚴(yán)防走錯間隔,造成誤拉合運(yùn)行斷路器。(3)正常情況下嚴(yán)禁使用萬用鑰匙操作。2、斷路器的遙控操作操作時攜帶的用品及使用的安全工器具(1)按調(diào)度指令編寫經(jīng)過預(yù)演合格的倒閘操作票。(2)現(xiàn)場操作錄音裝置。(3)安全帽。操作步驟與方法:(1)將監(jiān)控機(jī)畫面切換至要遙控的斷路器所在主系統(tǒng)接線圖。(2)遙控操作開關(guān)前檢查監(jiān)控系統(tǒng)、遙信信息、遙測信息正確。(3)監(jiān)護(hù)人宣讀操作項(xiàng)目、操作人員手指微機(jī)窗口內(nèi)的斷路器符號與編號進(jìn)行復(fù)誦。(4)核對無誤后,監(jiān)護(hù)人發(fā)出“對,可以操作”的執(zhí)行令。(5)操作人進(jìn)行解鎖或解密(再次確定所要遙控操作的斷路器名稱及編號,輸入操作人、監(jiān)護(hù)人密碼),等待返校成功后,按正確順序進(jìn)行操作。(6)操作結(jié)束,操作人回答“執(zhí)行完畢”。(7)監(jiān)護(hù)人核對無誤后,退出操作界面。(8)檢查開關(guān)位置要結(jié)合監(jiān)控機(jī)信息窗口文字或斷路器變位指示及表計(jì)等情況確定。(9)現(xiàn)場檢查斷路器位置要結(jié)合機(jī)械位置指示、拉桿狀態(tài)、彈簧拐臂等情況綜合判斷。危險點(diǎn)分析:(1)認(rèn)真核對監(jiān)控系統(tǒng)中要遙控設(shè)備的名稱及編號,防止誤拉合其他開關(guān)。(2)遙控操作必須兩人進(jìn)行,一人操作,一人監(jiān)護(hù)。(3)如現(xiàn)場檢查斷路器位置須戴安全帽。(4)檢查時嚴(yán)禁僅憑一種現(xiàn)象判斷斷路器位置。(四)斷路器常見故障的處理A、斷路器拒絕合閘原因分析:(1)合閘保險,控制保險熔斷或接觸不良;(2)直流接觸器接點(diǎn)接觸不良或控制開關(guān)接點(diǎn)及開關(guān)輔助接點(diǎn)接觸不良;(3)直流電壓過低;(4)合閘閉鎖動作。處理方案(1)對控制回路、合閘回路及直流電源進(jìn)行檢查處理;(2)若直流母線電壓過低,調(diào)節(jié)蓄電池組端電壓,使電壓達(dá)到規(guī)定值;(3)檢查SF6氣體壓力、液壓壓力是否正常;彈簧機(jī)構(gòu)是否儲能;(4)若值班人員現(xiàn)場無法消除時,按危急缺陷報值班調(diào)度員。B、斷路器拒絕分閘原因分析:(1)掉閘回路斷線,控制開關(guān)接點(diǎn)和開關(guān)輔助接點(diǎn)接觸不良;(2)操動保險接觸不良或熔斷;(3)分閘線圈短路或斷線;(4)操動機(jī)構(gòu)故障;(5)直流電壓過低。處理方案(1)對控制回路、分閘回路進(jìn)行檢查處理.當(dāng)發(fā)現(xiàn)斷路器的跳閘回路有斷線的信號或操作回路的操作電源消失時,應(yīng)立即查明原因。(2)對直流電源進(jìn)行檢查處理,若直流母線電壓過低,調(diào)節(jié)蓄電池組端電壓,使電壓達(dá)到規(guī)定值;(3)手動遠(yuǎn)方操作跳閘一次,若不成,請示調(diào)度,隔離故障開關(guān)。C、斷路器自動跳閘的處理(1)斷路器掉閘后,值班員應(yīng)立即記錄事故發(fā)生的時間,停止音響信號,并立即進(jìn)行特巡,檢查斷路器本身有無故障匯報調(diào)度,等候調(diào)度命令再進(jìn)行合閘,合閘后又跳閘亦應(yīng)報告調(diào)度員,并檢查斷路器;(2)系統(tǒng)故障造成越級跳閘時,在恢復(fù)系統(tǒng)送電時,應(yīng)將發(fā)生拒動的斷路器與系統(tǒng)隔離,并保持原狀,待查清拒動原因并消除缺陷后方可投入運(yùn)行;下列情況不得強(qiáng)送:(1)線路帶電作業(yè)時;(2)斷路器已達(dá)允許故障掉閘次數(shù);(3)斷路器失去滅弧能力;(4)系統(tǒng)并列的斷路器掉閘;(5)低周減載裝置動作斷路器掉閘。
D、誤拉斷路器的處理(1)若誤拉需檢同期合閘的斷路器,禁止將該斷路器直接合上。應(yīng)該檢同期合上該斷路器,或者在調(diào)度的指揮下進(jìn)行操作;(2)若誤拉直饋線路的斷路器,為了減小損失,允許立即合上該斷路器;但若用戶要求該線路斷路器跳閘后間隔一定時間才允許合上時,則應(yīng)遵守其規(guī)定。第三節(jié)高壓隔離開關(guān)及高壓負(fù)荷開關(guān)(2h)一、高壓隔離開關(guān)的作用高壓隔離開關(guān)即在分位置時,觸頭間有符合規(guī)定要求的絕緣距離和明顯的斷開標(biāo)志;在合位置時,能承載正?;芈窏l件下的電流及在規(guī)定時間內(nèi)異常條件(例如短路)下的電流的開關(guān)設(shè)備。隔離開關(guān)由于沒有專門的滅弧裝置,所以不能斷開數(shù)值較大的正常工作電流和故障時的短路電流,但隔離開關(guān)斷開后有明顯的斷開點(diǎn)。三個作用:
(1)分閘后,建立可靠的絕緣間隙,將需要檢修的設(shè)備或線路與電源用一個明顯斷開點(diǎn)隔開,以保證檢修人員和設(shè)備的安全。(2)隔離開關(guān)與斷路器配合,按系統(tǒng)運(yùn)行方式的需要進(jìn)行倒閘操作,以改變系統(tǒng)運(yùn)行接線方式。如進(jìn)行倒母線操作。(3)可用來分、合線路中的小電流,具體如此下:a.拉、合無故障的電壓互感器和避雷器。b.拉、合無故障的空載母線。c.在系統(tǒng)無故障的情況下,拉、合變壓器的中性點(diǎn)接地刀閘。d.拉、合勵磁電流不超過2A的空載變壓器和電容電流不超過5A的空載線路,但當(dāng)電壓在20kV及以上時,應(yīng)使用屋外垂直分合式的三聯(lián)刀閘。e.拉、合電壓10kV及以下、電流不超過7A的環(huán)路均衡電流。f.拉、合等電位的并聯(lián)支路。二、隔離開關(guān)的類型A、按安裝地點(diǎn)分戶內(nèi)(GN):用于35kV電壓等級及以下戶外(GW):觸頭直接暴露于大氣中,要能適應(yīng)各種惡劣的氣候條件。B、按絕緣支柱的數(shù)目分單柱式、雙柱式、三柱式C、投刀閘的運(yùn)行方式不同分水平旋轉(zhuǎn)式、垂直旋轉(zhuǎn)式、擺動式和插入式D、按有無接地閘刀分帶接地刀閘、不帶接地刀閘。GN10—20/8000額定電流(A)
額定電壓(kV)
設(shè)計(jì)系列號
屋內(nèi)型或屋外型(N一屋內(nèi);W一屋外)
隔離開關(guān)
GW6-110D/1250三、隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)舉例1、戶內(nèi)隔離開關(guān)
⊙屋內(nèi)式隔離開關(guān)有單極的和三極的,且都是閘刀式。屋內(nèi)隔離開關(guān)的可動觸頭(閘刀)在關(guān)合時與支持絕緣子的軸垂直,并且大多數(shù)是線接觸。
⊙由底座、支持瓷瓶、靜觸頭、閘刀、操作瓷瓶和轉(zhuǎn)軸等構(gòu)成。
⊙三相隔離開關(guān)裝在同一底架上。操動機(jī)構(gòu)通過連桿帶動轉(zhuǎn)軸完成分、合閘操作。
⊙閘刀采用斷面為矩形的銅條,并在閘刀上設(shè)有“磁鎖”,用來防止外部短路時,閘刀受短路電動力的作用從靜觸頭上脫離。
GNl9-12(c)系列戶內(nèi)高壓隔離開關(guān)
GN22-12型隔離開關(guān)
2、戶外隔離開關(guān)GW5系列雙柱水平開啟式隔離開關(guān)由三個單極組成,每個單極主要由底座、支持絕緣子、接線座、右觸頭、左觸頭、接地靜觸頭、接地閘刀和接線夾幾部分組成。兩個棒式支柱絕緣子固定在一個底座上,交角為50度,呈V型結(jié)構(gòu)。閘刀做成兩半,可動觸頭成楔形連接。操動機(jī)構(gòu)動作時,兩個棒式絕緣子各作順時針和反時針轉(zhuǎn)動,兩個閘刀同時在與絕緣子軸線成垂直的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,使隔離開關(guān)斷開或接通。閘刀轉(zhuǎn)至900角時終止。GW5系列雙柱水平開啟式隔離開關(guān)現(xiàn)場運(yùn)行示意圖
GW4-35/110/220VI型隔離開關(guān)
GW4-220VI型隔離開關(guān)現(xiàn)場運(yùn)行示意圖GW6系列單(雙)柱隔離開關(guān)GW6系列戶外隔離開關(guān)是剪刀式結(jié)構(gòu)。靜觸頭懸掛在母線上,產(chǎn)品分閘后形成垂直的絕緣斷口。在電廠中作母線隔離開關(guān),具有占地面積小的優(yōu)點(diǎn),而且斷口清晰可見,便于運(yùn)行監(jiān)視,可以附裝一個Ⅱ型接地開關(guān),供下層母線接地用。由底座、絕緣支柱、操作瓷柱、開關(guān)頭部和靜觸頭等構(gòu)成。靜觸頭由靜觸桿、屏蔽環(huán)和導(dǎo)電連接件所構(gòu)成。開關(guān)頭部由動觸頭、導(dǎo)電閘刀和傳動機(jī)構(gòu)等部分構(gòu)成。帶接地開關(guān)的隔離開關(guān),其接地開關(guān)就固定在隔離開關(guān)底座上,接地開關(guān)和隔離開關(guān)之間的連鎖裝置也設(shè)在底座上面。GW6-220GD型隔離開關(guān)GW6-220GD型隔離開關(guān)在運(yùn)行3、中性點(diǎn)隔離開關(guān)4、接地開關(guān)接地開關(guān)是一種獨(dú)立安裝的戶外接地開關(guān),供線路、母線檢修電氣設(shè)備時,為確保人身安全而進(jìn)行接地之用。四、隔離開關(guān)的操動機(jī)構(gòu)1.手動杠桿操動機(jī)構(gòu)2.手動蝸輪操動機(jī)構(gòu)3.電動機(jī)操動機(jī)構(gòu)
4.氣動操動機(jī)構(gòu)電動操動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)五、隔離開關(guān)的運(yùn)行1、隔離開關(guān)的巡視檢查項(xiàng)目序號檢查內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)1標(biāo)志牌名稱、編號齊全、完好。2瓷瓶清潔,無破裂、無損傷放電現(xiàn)象;防污閃措施完好。3導(dǎo)電部分觸頭接觸良好,無過熱、變色及移位等異?,F(xiàn)象;動觸頭的偏斜不大于規(guī)定數(shù)值。接點(diǎn)壓接良好,無過熱現(xiàn)象,引線馳度適中。長期運(yùn)行溫度不超過允許值(70℃),若80℃,應(yīng)停運(yùn)。4傳動連桿、拐臂軸銷連桿無彎曲、連接無松動、無銹蝕,開口銷齊全;無變位脫落、無銹蝕、潤滑良好;金屬部件無銹蝕,無鳥巢。5法蘭連接無裂痕,連接螺絲無松動、銹蝕、變形。6接地刀閘位置正確,三相接地刀閘接地均應(yīng)良好,彈簧無斷股、閉鎖良好,接地桿的高度不超過規(guī)定數(shù)值;接地引下線完整可靠接
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