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高壓開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)室高壓開(kāi)關(guān),又稱高壓斷路器,它是電力系統(tǒng)最重要的控制與保護(hù)設(shè)備。控制作用就是根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行需要,用它來(lái)安全可靠地投入或退出相應(yīng)的線路或電氣設(shè)備;保護(hù)作用就是在線路或電氣設(shè)備發(fā)生故障時(shí),將故障部分從電網(wǎng)中快速切除,保證電網(wǎng)無(wú)故障部分正常運(yùn)行。 服務(wù)范圍: 一、高壓開(kāi)關(guān)用途 高壓開(kāi)關(guān),又稱高壓斷路器,它是電力系統(tǒng)最重要的控制與保護(hù)設(shè)備。控制作用就是根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行需要,用它來(lái)安全可靠地投入或退出相應(yīng)的線路或電氣設(shè)備;保護(hù)作用就是在線路或電氣設(shè)備發(fā)生故障時(shí),將故障部分從電網(wǎng)中快速切除,保證電網(wǎng)無(wú)故障部分正常運(yùn)行。對(duì)于高壓輸配電線路,要求高壓開(kāi)關(guān)具備自動(dòng)重合閘的功能。保證電網(wǎng)正常運(yùn)行。總而言之,要求斷路器按照需要能可靠地投切正常的或事故的線路。 二、高壓開(kāi)關(guān)功能 1、在關(guān)合狀態(tài)時(shí)應(yīng)為良好的導(dǎo)體,不僅對(duì)正常電流,而且對(duì)短路電流也應(yīng)能承受其熱與機(jī)械的作用; 2、對(duì)地、相間及斷口間具有良好的絕緣性能; 3、在關(guān)合狀態(tài)的任何時(shí)刻,應(yīng)能在不發(fā)生危險(xiǎn)過(guò)電壓的條件下,并在盡可能短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)斷額定開(kāi)斷電流以下的電流; 4、在開(kāi)斷狀態(tài)的任何時(shí)刻,應(yīng)能在其觸頭不發(fā)生熔焊的條件下,在短時(shí)間內(nèi)安全地關(guān)合處于短路狀態(tài)下的電流。 三、高壓開(kāi)關(guān)分類 用漢語(yǔ)拼音字母來(lái)表示型號(hào):D多油;S一少油;Z一真空;K一壓縮空氣;L一六氟化硫;C一磁吹;W一戶外;N—戶內(nèi);G一改進(jìn)型。型號(hào)后的數(shù)字依次表示:設(shè)計(jì)序號(hào),額定電壓、額定電流與額定開(kāi)斷電流。此外,還有新發(fā)展的SF6全封閉絕緣組合電器,簡(jiǎn)稱GIS。 四、高壓開(kāi)關(guān)相關(guān)參數(shù)說(shuō)明 標(biāo)志高壓開(kāi)關(guān)特性的參數(shù)比較多,下面列出最主要參數(shù)。 1、額定電壓 額定電壓是指斷路器正常工作的系統(tǒng)額定電壓,通常指線電壓。考慮到系統(tǒng)調(diào)壓的需要,電力設(shè)備的最高運(yùn)行電壓應(yīng)比額定電壓高10%~15%220kV及以下取15%;220kV以上取10%。參考IEC的有關(guān)規(guī)定,將定義最高運(yùn)行電壓即為額定電壓。 2、額定電流 額定電流是指斷路器可以長(zhǎng)期通過(guò)的工作電流。 3、額定短路開(kāi)斷電流 額定短路開(kāi)斷電流 是指斷路器在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的工頻及暫態(tài)恢復(fù)電壓下,能夠開(kāi)斷的最大短路電流,并由兩個(gè)特征值表示。交流分量有效值即額定短路電流與直流分量的百分?jǐn)?shù),當(dāng)直流分量不超過(guò)20%時(shí),僅以交流分量的有效值來(lái)表征。 4、極限通過(guò)電流和額定短路關(guān)合電流 通常其峰值等于額定短路開(kāi)斷電流交流分量有效值的2 5倍。 5、額定短時(shí)耐受電流(額定熱穩(wěn)定電流) 額定短時(shí)耐受電流是指在短時(shí)間內(nèi),允許通過(guò)其導(dǎo)電部分,而其發(fā)熱不超過(guò)短路允許溫升的短路電流。其電流大小取等于額定短路開(kāi)斷電流,時(shí)間按lEC標(biāo)準(zhǔn)定為1s,需要更長(zhǎng)時(shí)間推薦3s。按我國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):220kV以下為4s;220kV及以上為2s。 6、分閘時(shí)間 以前稱固有分閘時(shí)間,是指從斷路器分閘操作起始瞬間(接到分閘指令瞬間)起到所有極的觸頭分離瞬間為止的時(shí)間間隔。通常分閘時(shí)間是指額定操作電(液、氣)壓下測(cè)量的數(shù)值。 7、合閘時(shí)間 處于分位置的斷路器,從合閘回路通電起到所有極觸頭都接觸瞬間為止的時(shí)間間隔。 8、操作順序 具有規(guī)定時(shí)間間隔的一連串規(guī)定的操作。自動(dòng)重合操作順序是指斷路器分后經(jīng)預(yù)定時(shí)間自動(dòng)再次合上的操作順序。 以前關(guān)于斷路器的參散還有一個(gè)額定開(kāi)斷容量,它用一個(gè)量表示斷路器的開(kāi)斷能力,取額定電壓下的開(kāi)斷電流與該電壓的乘積再乘以線路系數(shù)(單相為1;三相為√3)。但是在滅弧過(guò)程的開(kāi)斷電流與滅弧后觸頭間的恢復(fù)電壓在時(shí)間上并非同時(shí)發(fā)生,兩者相乘在物理上沒(méi)有什么意義,其概念不確切,計(jì)算也不方便。涉及開(kāi)斷能力的評(píng)價(jià)用開(kāi)斷電流來(lái)表示更為直接。而且對(duì)系列產(chǎn)品,輸變?cè)O(shè)備參數(shù)配合和系統(tǒng)參數(shù)的計(jì)算等都很方便.不需換算。所以IEC標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不再用額定開(kāi)斷容量這個(gè)參數(shù)。 五、各類高壓開(kāi)關(guān)主要特點(diǎn)介紹 1、多油斷路器(開(kāi)關(guān)) 多油斷路器其特點(diǎn)是幾乎所有的導(dǎo)電部分都置于鐵殼油箱中,用絕緣油作為對(duì)地、斷口及相間(指三相共箱式)的絕緣。電流由套管引入與引出油箱,它制造、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)較豐富,對(duì)氣候條件適應(yīng)性強(qiáng)。因油箱接地,故加裝電流互感器與分壓器較方便。 由于它用油量多,油量幾乎按電壓平方關(guān)系增長(zhǎng)。電壓等級(jí)越高,體積越大,檢修困難,并有爆炸與火災(zāi)危險(xiǎn),已逐步被淘汰,我國(guó)目前僅保留少量10~35kV等級(jí)產(chǎn)品。 2、少油斷路器(開(kāi)關(guān)) 少油斷路器的特點(diǎn)是以絕緣油作為滅弧介質(zhì)與斷口之間的絕緣。但對(duì)地絕緣主要靠固體絕緣,如瓷件、環(huán)氧玻璃布棒等,與多油斷路器相比較,體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜。我國(guó)20世紀(jì)60年代以來(lái),10~220kV各個(gè)電壓等級(jí)普遍采用少油斷路器,并積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),最近10~20年,少油斷路器統(tǒng)治地位逐漸被真空斷路器與SF6斷路器取代。 3、壓縮空氣斷路器(開(kāi)關(guān)) 壓縮空氣斷路器的特點(diǎn)用壓縮空氣供作滅弧與絕緣介質(zhì),并還用作操作與控制的儲(chǔ)能、傳動(dòng)介質(zhì)。動(dòng)作快,開(kāi)斷容量大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴。在SF6斷路器發(fā)展的今天,它基本上已停止了生產(chǎn)。 4 、SF6斷路器(開(kāi)關(guān)) 理論上SF6氣體的滅弧能力比空氣約高100倍。SF6斷路器近年發(fā)展迅速,其結(jié)構(gòu)逐漸完善,由于SF6斷路器具有單斷口電壓高,電氣性能穩(wěn)定、開(kāi)斷電流與累計(jì)開(kāi)斷電流大,檢修周期長(zhǎng)、維護(hù)工作量少、發(fā)展速度快等優(yōu)點(diǎn),尤其在高壓與超高領(lǐng)域巳占據(jù)主導(dǎo)地位。SF6氣體最顯著的特性是特異的熱化學(xué)性與強(qiáng)負(fù)電性,具有良好的滅弧性能與絕緣性能。 5、真空斷路器(開(kāi)關(guān)) 利用真空作為絕緣與滅弧介質(zhì)的斷路器稱為真空斷路器,要求的真空度為10-2Pa以上。高度真空具有很高的絕緣性能、介質(zhì)恢復(fù)速度快和良好的滅弧性能。真空斷路器觸頭開(kāi)距小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕巧,機(jī)械與電氣壽命長(zhǎng),適用于頻繁操作,開(kāi)斷電容電流一般不重燃。由于制造工藝限制,真空斷路器的電壓等級(jí)較低,目前多用在10—35kv。 10kV真空斷路器的開(kāi)距為10~12mm,分閘速度約為1~1.5m/s;35kV的真空斷路器開(kāi)距為20~30 mm,由于其開(kāi)距小,可配用更為小巧的操動(dòng)機(jī)械,整體的體積較小,故結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,機(jī)械壽命長(zhǎng),無(wú)火災(zāi)危險(xiǎn),維持工作量小,但目前價(jià)格比油斷路器貴。 六.高壓開(kāi)關(guān)主要組成部分 1、導(dǎo)電部分 它是電流通過(guò)的路徑,一般由導(dǎo)電桿、隔離刀、橫梁、軟連接與觸頭等組成。觸頭是導(dǎo)電部分最重要的零件,斷路器就是靠它接通或斷開(kāi)電流的。由于斷路器在運(yùn)行中長(zhǎng)期通過(guò)負(fù)荷電流,導(dǎo)電回路要發(fā)熱,當(dāng)觸頭的接觸電阻較大時(shí),發(fā)熱會(huì)更厲害,甚至?xí)䶮龎摹?/p> 2、滅弧裝置 斷路器的滅弧裝置是斷路器的心臟。因?yàn)橛|頭只能切斷電流,而滅弧裝置則能將觸頭在開(kāi)電流時(shí)產(chǎn)生很長(zhǎng)電弧予以熄滅。因此,它們的好壞在很大程度上決定了斷路器的斷流能力。 3、絕緣系統(tǒng) 在斷路器中必須保證以下3個(gè)方面的絕緣: (1) 帶電部分和接地部分間的絕緣,主要有瓷套管,提升桿等; (2) 斷路器在斷開(kāi)位置時(shí),斷口之間的絕緣通常是靠絕緣油(真空,SF6)來(lái)保證的; (3) 相間的絕緣,對(duì)于三相裝在一起的油斷路器.主要靠絕緣油、絕緣隔板來(lái)絕緣。 4、操作機(jī)構(gòu) 操作機(jī)構(gòu)是斷路器的重要部分。當(dāng)斷路器分合閘時(shí),它能保證觸頭系統(tǒng)按一定方式和一定的速度運(yùn)動(dòng),可靠地接通與斷開(kāi)電路。操作機(jī)械有手動(dòng)式、電磁式和彈簧式等。要求它動(dòng)作靈活、可靠。 高壓開(kāi)關(guān)的試驗(yàn)項(xiàng)目及相應(yīng)配置儀器: 1 測(cè)量絕緣電阻 BY2550 絕緣電阻測(cè)試儀; 2 測(cè)量35kV多油斷路器的介質(zhì)損耗角正切值tanδ DX6000介質(zhì)損耗測(cè)試儀; 3 測(cè)量35kV以上少油斷路器的直流泄漏電流 ZGF直流高壓發(fā)生器; 4 交流耐壓試驗(yàn) YD系列交流試驗(yàn)變壓器; 5 測(cè)量每相導(dǎo)電回路的電阻 HLY-III 回路電阻測(cè)試儀; 6 測(cè)量油斷路器的分、合閘時(shí)間 HGKC-IV 開(kāi)關(guān)機(jī)械特性測(cè)試儀; 7 測(cè)量油斷路器的分、合閘速度 HGKC-IV 開(kāi)關(guān)機(jī)械特性測(cè)試儀; 8 測(cè)量油斷路器主觸頭分、合閘的同期性 HGKC-IV 開(kāi)關(guān)機(jī)械特性測(cè)試儀; 9 測(cè)量油斷路器合閘電阻的投入時(shí)間及電阻值; 10 測(cè)量油斷路器分、合閘線圈及合閘接觸器線圈的絕緣電阻及直流電阻; 11 油斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的試驗(yàn); 12 斷路器均壓電容器試驗(yàn); 13 絕緣油試驗(yàn) IIJ-80KV絕緣油介電強(qiáng)度測(cè)試儀; 14 壓力表及壓力動(dòng)作閥的檢查。 真空斷路器(開(kāi)關(guān))的試驗(yàn)項(xiàng)目,應(yīng)包括下列內(nèi)容: 1 測(cè)量絕緣電阻; 2 測(cè)量每相導(dǎo)電回路的電阻; 3 交流耐壓試驗(yàn); 4 測(cè)量斷路器主觸頭的分、合閘時(shí)間,測(cè)量分、合閘的同期性,測(cè)量合閘時(shí)觸頭的彈跳時(shí)間; 5 測(cè)量分、合閘線圈及合閘接觸器線圈的絕緣電阻和直流電阻; 6 斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)。 六氟化硫(SF6)斷路器(開(kāi)關(guān))試驗(yàn)項(xiàng)目,應(yīng)包括下列內(nèi)容: 1 測(cè)量絕緣電阻; 2 測(cè)量每相導(dǎo)電回路的電阻; 3 交流耐壓試驗(yàn); 4 斷路器均壓電容器的試驗(yàn); 5 測(cè)量斷路器的分、合閘時(shí)間; 6 測(cè)量斷路器的分、合閘速度; 7 測(cè)量斷路器主、輔觸頭分、合閘的同期性及配合時(shí)間; 8 測(cè)量斷路器合閘電阻的投入時(shí)間及電阻值; 9 測(cè)量斷路器分、合閘線圈絕緣電阻及直流電阻; 10 斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的試驗(yàn); 11 套管式電流互感器的試驗(yàn); 12 測(cè)量斷路器內(nèi)sF6氣體的含水量; 13 密封性試驗(yàn); 14 氣體密度繼電器、壓力表和壓力動(dòng)作閥的檢查。 |