高压断路器培训资料 04.docx
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高压断路器培训资料04
高压断路器培训材料
高压断路器培训材料1
一、高压断路器的定义和用途1
二、对高压断路器的要求2
三、高压断路器结构和分类2
四、高压断路器的型号含义和技术参数3
五、SF6断路器5
六、高压油断路器6
七、真空断路器7
八、高压进线柜的操作11
九、高压负荷开关、高压隔离开关和高压断路器的区别18
高压断路器培训材料
高压断路器(或称高压开关)它不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流,而且当系统发生故障时通过继电器保护装置的作用,切断过负荷电流和短路电流,它具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力。
高压断路器在高压电路中起控制作用,是高压电路中的重要电器元件之一。
断路器用于在正常运行时接通或断开电路,故障情况在继电保护装置的作用下迅速断开电路,特殊情况(如自动重合到故障线路上时)下可靠地接通短路电流。
高压断路器是在正常或故障情况下接通或断开高压电路的专用电器。
断路器的工作状态(断开或者闭合)是由他的操动机构控制的。
一、高压断路器的定义和用途
1.定义:
高压断路器(或称高压开关)是变电所主要的电力控制设备,具有可靠的灭弧装置。
它不仅能通断正常的负荷电流,而且能接通和承担一定时间的短路电流,并能在保护装置作用下自动跳闸,切除短路故障。
高压断路器的型式可按使用场合分为户内和户外两种,也可以按断路器采用的灭弧介质分为压缩空气断路器、油断路器、真空断路器、SF6断路器等多种型式。
2.用途:
(1)控制作用
(2)保护作用(3)安全隔离作用
二、对高压断路器的要求
1.开断、关合功能
(1)能快速可靠的开断、关合各种负载线路和短路故障,且能满足断路器的重合闸要求;
(2)能可靠的开断、关合其他电力元件,且不引起过电压。
2.电气性能
(1)载流能力
(2)绝缘性能(3)机械性能
三、高压断路器结构和分类
1.基本组成:
(1)开断元件:
开断、关合电路和安全隔离电源;包括导电回路、动静触头和灭弧装置。
(2)绝缘支撑元件:
支撑开关的器身,承受开断元件的操动力和各种外力,保证开断元件的对地绝缘;包括瓷柱、瓷套管和绝缘管。
(3)传动元件:
将操作命令和操作动能传递给动触头。
包括连杆、拐臂、齿轮、液压或气压管道。
(4)基座:
用来支撑和固定开关。
(5)操动机构:
用来提供能量,操动开关分、合闸。
有电磁、液压、弹簧、气动等。
图1高压断路器基本结构示意图
2.分类
(1)按灭弧介质或灭弧原理分为油断路器、压缩空气断路器、SF6断路器、真空断路器、磁吹断路器和固体产气断路器。
(2)按照控制、保护对象分为发电机断路器、输变电断路器、馈电断路器和特殊用途断路器。
(3)按电压等级分为中压断路器、高压断路器和超高压断路器。
四、高压断路器的型号含义和技术参数
1.型号含义
①—产品字母代号,用下列字母表示:
S—少油断路器;D—多油断路器;K—空气断路器;L—六氟化硫断路器;Z—真空断路器;Q—产气断路器;C—磁吹断路器。
②—装置地点代号;N—户内,W—户外。
③—设计系列顺序号;以数字1、2、3……表示。
④—额定电压,KV。
⑤—其它补充工作特性标志,G—改进型,F—分相操作。
⑥—额定电流,A。
⑦—额定开断电流,KA。
高压断路器特性和工作性能的主要技术参数有:
额定电压:
断路器的额定电压为它在运行中能长期承受的系统最高电压。
额定电流:
断路器的额定电流是在规定的使用和性能条件下能够持续通过的电流的有效值。
额定电流当从GB/T762《标准电流等级》规定的R10系列中选取包括1,1.25,1.6,2,2.5,3.15,4,5,6.3,8及其与10的乘积。
额定短路开断电流:
额定断路器开断电流是指在规定的条件下,断路器能保证开断而不影响其继续正常工作的最大短路电流。
额定短路关合电流:
额定短路关合电流是在额定电压以及规定使用和性能条件下,断路器能保证正常关合的最大短路峰值电流。
数值上等于2.5倍的额定短路开关电流分量。
额定开断容量:
额定开断容量也是表征断路器开断能力的一个参数,它是由开断电流通过计算而得出的,对于三相断路器,额定断流容量公式为:
额定开断容量=√3×额定开断电流×额定线电压
额定短时耐受(热稳定)电流:
额定短时耐受电流反映的使断路器承受短路电流热效应的能力。
它是在规定的使用和性能条件下,在规定的时间内断路器在合闸位置能够承载的电流的有效值,数值上就等于断路器的额定短路开断电流
额定峰值耐受(动稳定)电流:
额定峰值耐受电流是指在规定的使用和性能条件下断路器在合闸位置能够承载的额定短时耐受电流第一个大半波的峰值电流,峰值耐受电流等于2.5倍额定短时耐受电流,与额定短路关合电流相等。
额定短路持续时间:
额定短路持续时间是断路器在合闸位置能够承载额定短时耐受电流的时间间隔,标准值为2S需要时可选大于或者小于2S的数值,国标中推荐0.5,1,2,3,4S
合闸时间:
合闸时间是指从断路器合闸回路接到合闸命令(合闸线圈电路接通)开始到所有极触头都接触瞬间的时间间隔。
分闸时间:
分闸时间是指从断路器分闸回路接到分闸命令到所有极的触头都分离瞬间的时间间隔。
电弧持续时间:
电弧持续时间是指从断路器某极触头首先起弧瞬间至各极均熄弧瞬间的时间间隔。
全开断时间:
全开断时间是指从分闸回路接到分闸命令至所有极电弧熄火时的时间。
次时间等于断路器的分闸时间与电弧持续时间之和。
合闸—分闸时间(金属短接时间):
在合闸操作期间第一相触头合的瞬间和在接着发生的分闸操作期间所有相的弧触头分开瞬间之间的时间间隔。
额定操作顺序:
额定操作顺序是根据实际运行需要制定的对断路器的断流能力进行考核的一组标准的规定操作。
分为两类
1.无自动重合闸断路器操作顺序:
分(O)—180s—合分(CO)—180s—合分(CO)或合分(CO)—15s—合分(CO)
2.能进行自动重合闸的断路器的操作顺序:
分—0.3s—合分—180s—合分其中,0.3s称为无电流间隔时间,就是从电弧全部熄灭和首合相电路重新接通的时间,这个时间取决于断路器开关故障后回复灭弧能力所需的时间》180s为强送电时间。
五、SF6断路器
1.定义:
SF6灭弧性能好,在一个简单开断的灭弧室中,其灭弧能力比空气大100倍。
利用六氟化硫(SF6)气体作为灭弧介质和绝缘介质的一种断路器。
简称SF6断路器。
六氟化硫用作断路器中灭弧介质始于20世纪50年代初。
由于这种气体的优异特性,使这种断路器单断口在电压和电流参数方面大大高于压缩空气断路器和少油断路器,并且不需要高的气压和相当多的串联断口数。
2.SF6断路器结构分类:
瓷柱式SF6断路器。
落地罐式SF6断路器。
3—35KV六氟化硫断路器。
3.灭弧原理:
分闸时,操动机构通过拉杆使动触头、动弧触头、绝缘喷嘴和压气缸运动,在压力活塞与压气缸之间产生压力;当动静触头分离触头间产生电弧,同时压气缸内SF6气体在压力作用下,使电弧熄灭;当电弧熄灭后,触头在分闸位置。
SF6是一种无色、无味、无毒且不易燃的惰性气体,在150。
C以下时,化学性能相当稳定。
其绝缘强度是空气的2•5~3倍,灭弧能力是空气的l00倍。
高压六氟化硫断路器是采用SF6作断路器的绝缘介质和灭弧介质的一种断路器。
外形尺寸小,占地面积少,开断能力强,电弧在SF6中燃烧时,电弧电压特别低,燃弧时间也短,因而SF6断路器触头烧损很轻微,适于频繁操作,检修周期长。
具有优良的绝缘性能和灭弧特性,在使用电压等级与开断容量等参数方面都已赶上和超过了压缩空气断路器。
SF6的缺点是:
电气性能受电场均匀程度及水分等杂质影响特别大,故对SF6断路器的密封结构、元件结构及SF6气体本身质量的要求相当严格。
图2SF6断路器图片
六、高压油断路器
高压油断路器按其油量多少又分为高压多油断路器和高压少油断路器少油两大类。
多油断路器中的油起着绝缘与灭弧的双重作用,少油断路中的油只作为灭弧介质
一般工厂供电系统中6~35kV户内配电装置中均采用少油断路器。
下面介绍目前广泛应用的SNl0一10型户内少油断路器,如图2-11所示
少油断路器的优点是:
开关触头在绝缘油中闭合和断开;油只作灭弧介质,油量少;结构简单,体积小,重量轻;外壳带电,必须与大地绝缘,人体不能触及,燃烧和爆炸危险少。
少油断路器的主要缺点是:
用油量少,检修周期短,在户外使用受大气条件影响大,配套性差。
图3高压油断路器图片
七、真空断路器
高压真空断路器是利用“真空”灭弧的一种断路器。
真空断路器的结构特点为:
灭弧室作为独立的元件,安装调试简单、方便;触头开距短,故灭弧室小巧,操作功率小,动作快;灭弧能力强,燃弧时间短,一般只需半个周期,电磨损少,使用寿命长;防火防爆,操作噪声小;适用于频繁操作,特别是适用于开断容性负荷电流;开断能力强,目前开断短路电流已达50kA;具有多次重合闸功能,适合配电网要求。
室内(外)高压真空断路器如图4所示。
室内高压真空断路器各部分名称如图5。
室内高压真空断路器操作机构如图6所示。
其操作机构结构原理如图7所示。
其真空灭弧室结构原理图如图8所示。
图41)室外高压真空断路器2)室内高压真空断路器
图5室内高压真空断路器各部分名称
图6室内高压真空断路器操作机构
图7高压真空断路器操作机构示意图
图8高压真空断路器真空灭弧室结构原理图
八、高压进线柜的操作
(一)KYN28A-12型高压进线柜
柜体采用KYN28A-12型中置柜,断路器采用VS1—12/630.额定电流为630A,额定开断电流为20KA,4s稳定电流为20KA,额定动稳定电流为50KA,柜体与断路器及电磁锁可构成电气互锁,保障操作员的安全。
在断路器室内安装了特定的导轨,供断路器手车在内滑行与工作。
手车能在工作位置、试验位置之间移动。
静触头的隔板(活门)安装在手车室的后壁上。
手车从试验位置移动到工作位置过程中,隔板自动打开,反方向移动手车则完全复合,从而保障了操作人员不触及带电体。
注意倒闸操作
隔离开关与断路器配合使用控制电力线路时,断路器和隔离开关的操作必须按照一定顺序操作:
分闸时,先分断路器,后分隔离开关;合闸时,先合隔离开关,后合断路器。
图9高压真空断路器推入高压柜示意图
注意操作规则
虽然开关设备设计有保证开关设备各部分操作程序正确的联锁,但是操作人员对开关设备各部分的投入和退出,仍应严格按操作规程和本技术文件的要求进行,不应随意操作,更不应在操作受阻时,不加分析强行操作,容易造成设备损坏,甚至引起事故。
高压开关柜“五防”
1.防止误分合断路器—断路器手车必须处于工作位置或试验位置时,断路器才能进行合、分闸操作。
2.防止带负荷移动断路器手车—断路器手车只有在断路器处于分闸状态下才能进行拉出或推入工作位置的操作。
3.防止带电合接地刀—断路器手车必须处于试验位置时,接地刀才能进行合闸操作。
4.防止带接地刀送电—接地刀必须处于分闸位置时,断路器手车才能推入工作位置进行合闸操作。
5.防止误入带电间隔—断路器手车必须处于试验位置,接地刀处于合闸状态时,才能打开后门;没有接地刀的开关柜必须在高压停电后(打开后门电磁锁),才能打开后门。
(二)断路器柜的操作
1.将断路器装入柜体的操作步骤
步骤一装前检查
断路器小车准备由柜外推入柜内前,应认真检查断路器是否完好,有无漏装部件,有无工具等杂物放在机构箱或开关内。
步骤二装前准备
确认无问题后将断路器小车装在转运车上并锁定好,将转运车推到柜前,把断路器小车升到适当位置,将转运车前部定位锁板插入柜体中隔板插口并将转运车与柜体锁定。
步骤三推入锁定
打开断路器小车的锁定钩,将断路器小车平稳地推入柜体同时锁定。
步骤四运转车退出
当确认己将断路器小车与柜体锁定好之后,解除转运车与柜体的锁定,将转运车推开。
2.断路器在柜内操作步骤
步骤一断路器处于试验位置
断路器小车在从转运车装入柜体后,即处于断开位置,若想将断路器小车投入操作,首先使断路器小车处于试验位置,应将辅助回路插头插好,若通电则模拟状态指示仪表面板上试验位置指示灯亮,此时可在主回路未接通的情况下对断路器小车进行电气操作试验
步骤二断路器处分闸状态
(1)把所有柜门关好,用钥匙插入门锁孔,把门锁好,并确认断路器处分闸状态。
(2)断路器的分合闸状态可由断路器的手车面板上分、合闸指示牌及仪表面板上分、合闸指示灯两方判定。
①若透过柜体中面板观察玻璃窗看到手车面板上绿色的分闸指示牌,则判定断路器处于分闸状态,此时如果辅助回路插头接通电,则模拟状态指示仪表面板面板上分闸指示灯亮。
②若透过柜体中面板观察玻璃窗看到手车面板上红色合闸指示牌,则判定断路器处于合闸状态,此时如果辅助回路插头接通电,则模拟状态指示仪表面板上合闸指示灯亮。
步骤三断路器处于工作位置
将手车操作摇把插入中面板上操作孔内,顺时针转动摇把,直到摇把明显受阻并听到清脆的辅助开关切换声,同时模拟状态指示仪表面板上工作位置指示灯亮,然后取下摇把,此时,断路器处于工作位置,可通过控制回路对其进行分、合操作。
步骤四断路器从工作位置退出
若准备将断路器小车从工作位置退出,应确认断路器己处于分闸状态,插入手车操作摇把,逆时针转动直到摇把受阻并听清脆的辅助开关切换声,断路器小车便回到试验位置,此时,主回路己经完全断开,金属活门关闭。
3.从柜中取出断路器小车操作步骤
步骤一取前准备
应确定断路器小车己处于试验位置,然后解除辅助回路插头,并将动插头扣锁在手车架上。
图10开关柜二次插头被锁定示意图
步骤二拉出断路器
将转运车推至柜前,然后将手车断路器解锁并向外拉出。
步骤三装上运转车
当手车完全进入转运车并确认转运车锁定,解除转运车与柜体的锁定。
步骤四拉走运转车
把转运车向后拉出适当距离后,轻轻放下停稳,如小车要用转运车运输较长距离时,在推动转运小车过程中要格外小心,以避免运输过程中发生意外事故。
注意使用联锁事项
1.开关设备内装有安全可靠的联锁装置,完全满足五防的要求。
(1)仪表室门上装有提示性的按钮或者KK型转换开关,防止误合、误分断路器。
(2)断路器手车在试验或工作位置时,断路器手车才能进行合分操作,而且在断路器合闸后,手车无法移动,防止了带负荷推拉断路器。
(3)仅当接地开关处于分闸位置时,断路器手车才能从试验/断开位置移至工作位置,仅当断路器手车处于试验/断开位置时,接地开关才能进行合闸操作(接地开关可带电压显示装置),这样实现了防止带电误合接地开关及防止了接地开关处在闭合位置时关合断路器。
(4)接地开关处于分闸位置时,下门及后门都无法打开,防止了误入带电间隔。
(5)断路器确实在试验或工作位置,而没有控制电压时,仅能手动分闸,而不能合闸。
2.本产品的联锁功能是以机械联锁为主,辅之以电气联锁实现其功能的,功能上能实现开关柜“五防”闭锁的要求。
但是操作人员不应因此而忽视操作规程的要求,只有规程制度与技术手段相结合才能有效发挥联锁装置的保障作用,防止误操作事故的发生。
3.本产品联锁功能的投入与解除,大部分是在正常操作过程中同时实现的,不需要增加额外的操作步骤,如发现操作受阻(如操作阻力增大)应首先检查是否有误操作的可能,而不应强行操作以至损坏设备,甚至导致误操作事故的发生。
4.有些联锁因特殊需要允许紧急解锁(如柜体下面板和接地开关的联锁)。
紧急解锁的使用必须慎重,不宜经常使用,使用时也要采取必要的防护措施,一经处理完毕,应立即恢复联锁原状
特别注意
1.按真空断路器的安装使用说明书的要求,检查断路器的情况,并进行必要的调整。
2.检查手车推进机构及其联锁的情况,使其满足本说明书的有关要求。
3.检查主回路触头的情况,擦除动静触头上陈旧油脂,察看触头有无损伤,弹簧力有无明显变化,有无因温度过高引起镀层异常氧化现象,如有以上情况,应及时处理。
4.检查辅助回路触头有无异常情况,并进行必要的修整。
5.检查接地回路各部分的情况,如接地触头,主接地线及过门接地线等,保证其导电连续性。
6.检查各部分紧固件,如松动,应及时紧固。
7.断路器也可通过保护装置进行控制(断路器电源正常状态下),WGB-611在工作状态时,将柜前模拟/实验转换开关切换到“高压断路器”,即可实现对断路器的远控或就地操作。
九、高压负荷开关、高压隔离开关和高压断路器的区别
高压负荷开关、高压隔离开关和高压断路器的区别主要如下:
1.高压负荷开关是可以带负荷分断的,有自灭弧功能,但它的开断容量很小很有限。
2.高压隔离开关一般是不能带负荷分断的,结构上没有灭弧罩,也有能分断负荷的高压隔离开关,只是结构上与负荷开关不同,相对来说简单一些。
3.高压负荷开关和高压隔离开关,都可以形成明显断开点,大部分高压断路器不具隔离功能,也有少数高压断路器具隔离功能。
4.高压隔离开关不具备保护功能,高压负荷开关的保护一般是加熔断器保护,只有速断和过流。
5.高压断路器的开断容量可以在制造过程中做的很高。
主要是依靠加电流互感器配合二次设备来保护。
可具有短路保护、过载保护、漏电保护等功能。
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