高壓斷路器原理與選擇ppt課件

1、52 高壓斷路器原理與選擇高壓斷路器原理與選擇 高壓斷路器的主要功能：把線路或設(shè)備投入或退出；既是控高壓斷路器的主要功能：把線路或設(shè)備投入或退出；既是控制電器制電器-正常運轉(zhuǎn)投切，又是維護電器正常運轉(zhuǎn)投切，又是維護電器-切出缺點部分。它具有完切出缺點部分。它具有完善的滅弧安裝，是功能最完善的開關(guān)電器設(shè)備。善的滅弧安裝，是功能最完善的開關(guān)電器設(shè)備。開斷才干是指斷路器熄滅電弧的才干。開斷才干是指斷路器熄滅電弧的才干。一、電弧一電弧的產(chǎn)生是中性粒子變?yōu)樽栽陔娮雍驼x子的結(jié)果-游離的結(jié)果1強電場發(fā)射 當(dāng)動靜觸頭剛別分開時，由于觸頭間隙很小，電場強度很強，陰極(金屬資料外表的電子被電場力拉出進入觸頭間隙

2、成為自在電子，這種游離方式稱為強電場發(fā)射，也是在弧隙間最初產(chǎn)生的電子。+EER2熱電子發(fā)射 由于觸頭和弧隙的高溫，使陰極外表不斷發(fā)射出電子的景象。3碰撞游離 熱電子發(fā)射和高電場發(fā)射的電子，在電場強度的作用下，向陽極方向作加速運動，其動能添加，當(dāng)電子的動能大于原子或分子的游離能，并發(fā)生碰撞時，使原子或分子構(gòu)成自在電子和正離子，這種景象，稱為碰撞游離。 延續(xù)碰撞有的結(jié)果，使間隙存在大量自在的點子，在電場作用下，定向挪動，構(gòu)成電流，即為電弧。+E+E+大由大到小趨于零 當(dāng)電弧構(gòu)成后，觸頭間隙由絕緣體轉(zhuǎn)為導(dǎo)電的游離體，觸頭間隙的電場強度急劇下降，電子與中性粒子不能夠再發(fā)生碰撞游離，那么應(yīng)有：觸頭間隙的

3、電子應(yīng)越來越少，電弧應(yīng)越來越小，最后自動熄滅；現(xiàn)實上：電弧不僅沒有熄滅，反而越燒越旺，為什么？4熱游離-使電弧得到了維持熄滅 當(dāng)電弧構(gòu)成后，弧隙的電阻損耗，使弧隙的溫度升高，中性粒子相互碰撞產(chǎn)生出自在電子和正離子的景象，稱為熱游離。 去游離-電弧熄滅的過程弧隙帶電質(zhì)點數(shù)減少的過程，稱為去游離。包括兩種方式：1復(fù)合去游離 正負電荷相互吸引，結(jié)合變成中性粒子的過程.2分散去游離 帶電質(zhì)點從弧隙逸出弧隙的景象。 游離和去游離是電弧熄滅中的兩個過程，電弧是熄滅還是熄滅，取決于這兩個過程競爭的結(jié)果。從熄弧角度，希望加強去游離,電弧熄滅，開斷電路。如冷卻電弧、吹弧等方法。 二交流電弧特性1電弧電壓波形是馬

4、鞍形2交流電弧每半周過零一次 交流電弧的熄滅，就是在其過零時，加強去游離，實現(xiàn)滅弧，開斷電路。iuABABA(A)點燃弧電壓 B(B) 點熄弧電壓為什么燃弧電壓比熄弧電壓高？三交流電弧的熄滅條件 交流電弧過零時，電弧熄滅。此時，弧隙上存在兩個過程：弧隙絕緣介質(zhì)的絕緣才干恢復(fù)過程和電源電壓加到弧隙上的過程。電弧能否熄滅，取決這兩個過程的競爭結(jié)果。1?；∠督橘|(zhì)強度恢復(fù)過程 U d (t) 弧隙絕緣介質(zhì)的絕緣才干從熄弧形狀恢復(fù)到正常形狀的過程，稱為弧隙介質(zhì)強度恢復(fù)過程。主要由滅弧安裝的構(gòu)造和滅弧介質(zhì)的性質(zhì)決議。高壓斷路器采用不同介質(zhì)、冷卻和吹弧方法，提高弧隙絕緣介質(zhì)強度的恢復(fù)過程。為什么真空斷路器、

5、六氟化硫斷路器是引薦運用的斷路器？2?；∠峨妷夯謴?fù)過程U r (t) 弧隙電壓從熄弧電壓恢復(fù)到電源電壓的過程-電源電壓加到弧隙上的過程，稱為弧隙電壓恢復(fù)過程。與電路參數(shù)、負荷性質(zhì)有關(guān)。 電源電壓加到弧隙上的過程，既能夠是周期性震蕩過程，也能夠是非周期震蕩過程。RLCrQFCRLrQU0恢復(fù)電壓的恢復(fù)過程由部分組成：1瞬態(tài)恢復(fù)電壓暫態(tài)分量電容、電感、充放電過程；因電容是分布參數(shù)，充放電頻率極高、時間極短，此期間的電源電壓可以為是常數(shù)。觸頭上電壓恢復(fù)過程，相當(dāng)直流電源忽然合閘于R、L、C組成的串聯(lián)回路在電容上的電壓變化過程。見圖5-102工頻恢復(fù)電壓穩(wěn)態(tài)分量 弧隙上的電壓就是電源電壓的過程。弧隙電

6、壓恢復(fù)過程見圖5-7Urt圖 5-10圖 5-7 *電源電壓加到弧隙上閱歷暫態(tài)過程：由于電路里有電感和電容的存在及電容上的電壓不能突變呵斥的。由電路知識：此過程既能夠是周期性震蕩過程，也能夠是非周期震蕩過程。從熄弧角度，希望恢復(fù)電壓幅度低，恢復(fù)速度小，即是非周期性振蕩過程。 *觸頭上并聯(lián)電阻的作用：電阻r的分流可減少電容瞬態(tài)恢復(fù)電壓的幅值和速度。并將恢復(fù)電壓從周期性震蕩過程轉(zhuǎn)為非周期震蕩過程。提高斷路器的開斷才干。Ud(t)Ur(t)tU3。交流電弧的熄滅條件 交流電弧過零后，如有： Ud(t) Ur (t) 交流電弧將永遠熄滅。 斷路器開斷電路。 *斷路器開斷單相短路才干比三相短路才干強：

7、因三相短路時斷路器弧隙上恢復(fù)電壓的幅值1.5Um)，比單相短路時恢復(fù)電壓幅值高(Um)，不易開斷。*減少弧隙恢復(fù)電壓的恢復(fù)速度和幅度，提高開斷才干的措施：1)斷路器動靜觸頭間并聯(lián)一個小電阻-起分流作用。rQ1Q2rQ1Q2主輔觸頭接通或斷開次序2多端口斷路器的端口上裝并聯(lián)一個大電容-起均壓作用110kV及以上的少油斷路器或220kV及以上的六氟化硫斷路器用之 少油斷路器的規(guī)范端口電壓是55kV;六氟化硫斷路器規(guī)范端口電壓110kV.*提高弧隙絕緣介質(zhì)恢復(fù)速度和幅度的方法：1采用滅弧介質(zhì)2采用特殊金屬資料做滅弧觸頭銅鎢或銀鎢合金等3吹動電弧-添加分散和復(fù)合去游離4采用多斷口熄弧相當(dāng)于拉長電弧，增大了介質(zhì)強度的恢復(fù)過程5拉長電弧并增大斷路器觸頭的分別速度相當(dāng)于添加了分散速度，提高了介質(zhì)強度恢復(fù)過程。二、高壓斷路器選擇.斷路器種類與型式的選擇1種類選擇的普通原那么：635kV屋內(nèi)：真空斷路器35500kV屋外：六氟化硫斷路器2型式選擇的普通原那么發(fā)電機回路：運用公用斷路器-額定電壓低，開斷電流大；配電安裝 ：635kV屋內(nèi)-真空斷路器； 35500kV屋外：六氟化硫斷路器2.額定電壓 UNUNS3.額定電流選擇 K IN I max 物理含義4.額定開斷電流選擇 I Nbr I kt式中 I kt-動靜觸頭分開時，流過的最大短路