東北農(nóng)大變電工程設(shè)計(jì)課件第2章 電氣設(shè)備-7高壓斷路器的類型及其基本要求

1、高壓斷路器的類型及其基本要求（二）高壓斷路器的類型及其基本要求高壓斷路器是最重要的高壓開關(guān)電器之一，它結(jié)構(gòu)完善，并有滅弧裝置和高速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，它能關(guān)合和開斷各種狀況下高壓電路中的電流，包括負(fù)荷電流和短路電流，用于完成電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的改變和盡快切除故障電路。（二）高壓斷路器的類型及其基本要求高壓斷路器是高壓電力系統(tǒng)中主要的運(yùn)行操作電器與短路保護(hù)電器，要求工作可靠，具有足夠的開斷能力、盡可能短的動(dòng)作時(shí)間和重合閘的性能。對(duì)于電用戶，高壓斷路器應(yīng)能滿足各自的一些特殊要求，如冶金工業(yè)要求斷路器能頻繁操簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)使用的滅弧質(zhì)，可分為油斷路器、壓縮空氣斷路器、真空斷路器、SF

2、6斷路器、產(chǎn)氣斷路器、磁吹斷路器等。1油斷路器油斷路器是采用絕緣油作為滅弧介質(zhì)的一種高壓斷路器，根據(jù)油量的多少又可分為多油斷路器和少油斷路器等兩類。目前，我國(guó)生產(chǎn)的高壓油斷路器主要少油斷路器，多油斷路器除35kV及以下還保留若干產(chǎn)品外，多數(shù)已被淘汰。2壓縮空氣斷路器壓縮空氣斷路器是利用壓縮空氣吹滅電弧的一種高壓斷路器，它開斷能力強(qiáng)動(dòng)作速度快，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工藝要求高，有色金屬消耗多，現(xiàn)已逐漸被SF6斷路器取代。3真空斷路器真空斷路器是利用真空的高介電強(qiáng)度來(lái)滅弧的一種高壓斷路器，它具有滅弧速度快、壽命長(zhǎng)、檢修周期長(zhǎng)、體積小等優(yōu)點(diǎn)。目前在我國(guó)10kV成套裝置中已漸得到廣泛應(yīng)用。4SF6斷路器SF6斷

3、路器采用具有優(yōu)良滅弧性能和絕緣能力的SF6氣體作為滅弧介質(zhì)具有開斷能力強(qiáng)、動(dòng)作快、體積小等優(yōu)點(diǎn)，但有色金屬消耗多，價(jià)格較昂貴。近來(lái)，SF6斷路器在我國(guó)發(fā)展很快，在高壓和超高壓系統(tǒng)中得到較廣泛應(yīng)用，以它為主體的封閉式組合電器是高壓和超高壓電器的重要發(fā)展方向。 5產(chǎn)氣斷路器和磁吹斷路器 產(chǎn)氣斷路器利用有機(jī)固體介質(zhì)在電弧高溫下分解出的氣體來(lái)熄滅電弧。磁吹斷路器利用被開斷電路的電流本身所產(chǎn)生的磁場(chǎng)，將電弧吹入用耐高溫的絕緣材制成的狹縫內(nèi)，使電弧拉長(zhǎng)、冷卻而熄滅。 這兩種斷路器的電壓級(jí)別較低，使用也較少。 1.操動(dòng)機(jī)構(gòu)概述 操動(dòng)機(jī)構(gòu)是斷路器的重要組成部分，斷路器的工作可靠性在很大程度上依賴于操動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)

4、作可靠性。斷路器事故的分析結(jié)果顯示，由于操動(dòng)機(jī)構(gòu)原因而導(dǎo)致斷路器的事故占總事故的60以上，因此操動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)斷路器工作性能和可靠性起著重要的作用。 （二）高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)斷路器的全部功能最終都體現(xiàn)在觸頭的分合閘動(dòng)作上，觸頭的分合動(dòng)作要通過(guò)操動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，人們把從提供能源到觸頭的全部環(huán)節(jié)稱為操動(dòng)系統(tǒng)(或操動(dòng)裝置)。因此，操動(dòng)系統(tǒng)包括了操動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、提升變直機(jī)構(gòu)、緩沖裝置和二次控制回路等幾個(gè)部分。 （二）高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu) 通常把獨(dú)立于斷路器本體以外的部分稱為操動(dòng)機(jī)構(gòu)(也稱操作機(jī)構(gòu))，因此操動(dòng)機(jī)構(gòu)往往是一個(gè)獨(dú)立的產(chǎn)品，一種型號(hào)的操動(dòng)機(jī)構(gòu)可以配用不同型號(hào)的斷路器，而同一型號(hào)的斷路器也可裝設(shè)不

5、同型號(hào)的操動(dòng)機(jī)構(gòu)。 （二）高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)操動(dòng)機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力機(jī)構(gòu)、扣住機(jī)構(gòu)、脫口機(jī)構(gòu)等幾部分。動(dòng)力機(jī)構(gòu)又稱源動(dòng)力機(jī)構(gòu)，操動(dòng)能源有氣壓能、彈簧能、電磁能和液壓能?？圩C(jī)構(gòu)的功能是當(dāng)斷路器合閘到終了位置時(shí)，將機(jī)構(gòu)固定在合閘位置。脫扣機(jī)構(gòu)在斷路器分閘時(shí)，將死點(diǎn)機(jī)構(gòu)脫開，實(shí)現(xiàn)分閘。 （二）高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu) 按操動(dòng)機(jī)構(gòu)使用的能源可將高壓斷路器分為以下五種：手動(dòng)型、電磁型、液壓型、氣動(dòng)型和彈簧型。這些高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)能源主要來(lái)自于：人力、電磁力、高壓油推動(dòng)活塞、壓縮空氣推動(dòng)活塞、小功率電機(jī)拉伸彈簧。 （二）高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu) 2.操動(dòng)機(jī)構(gòu)的要求（1）具有足夠的操作功率。在操作合閘時(shí)，操動(dòng)機(jī)構(gòu)要

6、輸出足夠的操作功率，除保證斷路器獲得一定的合閘速度外，還要克服分閘彈簧的反力并儲(chǔ)能于分閘彈簧中，以實(shí)現(xiàn)快速分閘。若操作功率不夠，則在斷路器關(guān)合到短路電路時(shí)，有可能出現(xiàn)觸頭合不到位等情況，對(duì)斷路器極為不利。 （2）具備維持合閘的裝置。巨大的操作功率不能在合閘后繼續(xù)長(zhǎng)時(shí)間提供。為保證當(dāng)操作功率消失后，在分閘彈簧的強(qiáng)勁作用下斷路器仍能維持合閘狀態(tài)，操動(dòng)機(jī)構(gòu)中必須有維持合閘的裝置，且該裝置不應(yīng)消耗功率，可實(shí)現(xiàn)“無(wú)功維持”。 2.操動(dòng)機(jī)構(gòu)的要求（3）具有可靠的分閘裝置和足夠的分閘速度。操動(dòng)機(jī)構(gòu)的分閘裝置，其實(shí)就是解除合閘維持、釋放分閘彈簧儲(chǔ)能的裝置。它除需滿足遠(yuǎn)距離自動(dòng)和手動(dòng)操作外，還應(yīng)能就地進(jìn)行手動(dòng)脫扣。為了設(shè)備和系統(tǒng)的安全，分閘裝置務(wù)必工作可靠、靈敏快速，在任何情況下都不允許誤動(dòng)或拒動(dòng)。斷路器分閘后，操動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)自動(dòng)回復(fù)到準(zhǔn)備合閘位置。 2.操動(dòng)機(jī)構(gòu)的要求（4）具有自由脫扣裝置。在斷路器進(jìn)行合閘的過(guò)程中又接到分閘命令，操動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)立即終止合閘過(guò)程，迅速進(jìn)行分閘。這