66千伏六氟化硫断路器课件
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66千伏六氟化硫断路器图1a--六氟化硫断路器外观图1b--六氟化硫断路器控制箱、密度继电器(1)(见图1a,图1 b)是66千伏六氟化硫断路器全景图,其型号为:LW9--72.7/T3150--31.5L-六氟化硫拼音字头W-户外9-该产品型号72.5-额定电压,单位千伏3150-额定电流,单位安31.5-额定短路开断电流:在额定电压下,断路器能保证可靠开断的最大电流,其单位用断路器触头分离瞬间短路电流周期分量有效值的千安表示。
从数字上看,额定短路开断电流是额定电流的十倍。
图2--断路器结构示意图(见图1)是用断路器结构示意图1-接线端子板2-灭弧室3-支柱瓷套4-框架5-控制箱6-支架7-电缆管8-供气门9-弹簧机构10-SF6密度继电器图3--断路器灭弧单元分合闸原理图(2)(见图3)是断路器灭弧单元分合闸原理图.六氟化硫气体(SF6)是百年前由法国化学家合成的人造惰性气体,是一种无色、无味、无毒、不可燃、化学性能稳定、在常温常压下呈气态的物质,它的密度为空气的五倍。
SF6气体作为一种优良的灭弧介质,能够顺利地断开各种异常短路、切断大电流,电弧在六氟化硫气体中开断时烧损量小,所以断路器需要的维护工作量小,检修周期比较长。
SF6广泛应用于10~220KV断路器中作为绝缘灭弧介质。
每台66kv断路器充入的SF6气体重量约为3kg。
图3所示左边图A是断路器处在合闸状态。
斜线阴影部分是气缸。
此时电流经上(3-1)接线端子板、(3-2)静触头座、(3-4)静触指、(3-12)动触头、(3-14)气缸、(3-16)中间触指流至下接线端子板。
右边图B是断路器在分闸状态。
分闸操作时,弹簧机构动作,带动(3-18)绝缘操作杆向下运动,将动触头与静触指拉开,动触头与静触指之间产生电弧,此时气缸被压缩,气体从气缸上的喷口喷出,瞬间熄灭动触头与静触指之间的拉伸电弧,分闸操作完成。
合闸操作时,弹簧机构动作,带动绝缘操作杆向上运动,SF6气体迅速进入气缸内,动触头与静触指合上,合闸操作完成。
六氟化硫断路器一、六氟化硫断路器六氟化硫断路器是利用六氟化硫气体作为绝缘介质和灭弧介质的新型高压断路器。
纯净的六氟化硫气体是无色、无嗅、不燃、无毒的惰性气体,具有良好的绝缘性能和灭弧性能,其灭弧能力比空气高一百倍。
六氟化硫断路器是利用高压力的六氟化硫气体,在灭弧室的喷口及触头间形成高压气流来吹灭电弧的,吹弧用的六氟化硫气体压力高达1~1.5MPa。
二、六氟化硫断路器的结构结构图结构特点1、开断能力强六氟化硫断路器是通过吹出SF6气体来完成吹弧,它的吹弧速度快、燃弧时间短、开断电流大,能有效保护中、高压电路的安全。
六氟化硫断路器在断开电容或电感电流后,不存在重燃和复燃的危险.2、电气寿命长50kA满容量连续开断可达19次,累计开断电流可达4200kA,检修周期长,适于频繁操作。
3、绝缘水平高六氟化硫气体在0。
3MPa气压时,通过了各种绝缘试验并有较大裕度.累计开断电流3000kA以后,在0.3MPa气压下每个断口还可耐受工频电压250kV达1min,将六氟化硫气体减至零表压仍可耐受工频电压166.4kV5min。
4、密封性能好六氟化硫气体含水量低;灭弧室、电阻和支柱分成独立气隔,现场安装时不用打开,安装好后用自动接头连通;安装检修方便,并可防止脏物和水分进入断路器内部。
5、操作功率小,缓冲平稳机构工作缸与灭弧动触头的传动比为1:1,机构特性稳定.机构特性稳定性可达3000次,机构寿命研究试验做到10000次,操作噪声小于90dB.三、六氟化硫断路器的作用六氟化硫断路器适用于开断重要负荷的场所,作为发电厂、变电所等输变电系统的控制和保护开关,亦可作为电力系统的控制和保护之用的联络断路器.四、六氟化硫断路器的优缺点1、优点:开断能力强,断口电压便于做得较高,允许连续开断次数较多,适于频繁操作,噪音小。
无火灾危险等.2、缺点:它的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断路器密封结构。
元件结构及SF6气体本身质量的要求相当严格。
SF6讲义_断路器基本结构SF6(六氟化硫)断路器是一种高压开关设备,常用于电力系统中的变电站和输电线路中。
它的主要功能是在系统中断开或接通电路,并保护电力设备免受故障或过载的损害。
下面是关于SF6断路器的基本结构的详细讲义。
一、SF6断路器的基本构造SF6断路器由以下主要部分组成:1、绝缘体罩:绝缘体罩是将断路器内部与外界环境隔离的部分,通常由瓷质或绝缘弧罩组成。
2、断路器主体:断路器主体是SF6断路器的核心部分,包括固定触头、活动触头、熔断器、弹簧机构等。
断路器主体通常由金属材料制成,以确保其良好的导电性能和机械强度。
3、电磁铁:电磁铁是用来关闭或分离断路器触头的部分,通常由磁铁线圈和可移动铁芯组成。
当线圈通电时,磁场将铁芯吸引向触头,使其接通或断开电路。
4、操作机构:操作机构是控制和操作断路器的部分,通常由手动或电动机构组成,可以实现断路器的开关操作和状态监测。
5、SF6气体系统:SF6气体系统是为绝缘和灭弧提供气体的部分,通常包括SF6气体压力容器、过滤器、干燥器等。
气体系统能够维持合适的SF6气体压力和纯度,以确保断路器的正常运行。
二、SF6断路器的工作原理SF6断路器的工作原理主要有以下几个步骤:1、合闸:当断路器关闭时,电磁铁线圈通电,磁场将可移动铁芯吸引向触头,使其接触,电路闭合。
同时,SF6气体在触头之间形成绝缘层,以防止电流过载和火花放电。
2、分闸:当断路器断开时,电磁铁线圈断电,磁场消失,可移动铁芯受到弹簧机构的作用逐渐离开触头,电路打开。
此时,SF6气体将扩散和灭弧,避免产生电弧或火花。
3、灭弧:当断路器打开时,可能会产生电弧或火花。
SF6气体在电弧发生时会立即吸收电弧的能量,同时生成高热和化学火焰来灭弧。
这种灭弧能力使得SF6断路器能够处理高电流和高电压的电路。
三、SF6断路器的优势SF6断路器相比其他类型的断路器具有以下优点:1、高绝缘性能:SF6气体具有良好的绝缘性能,可以防止电弧和火花的产生,从而提供可靠的绝缘保护,尤其适用于高压系统。
b. 合闸掣子(4-7)向顺时针方向旋转,释放合闸保持掣子(4-6);c. 合闸保持掣子(4-6)逆时针旋转释放B销,凸轮(4-1)推动拐臂(4-14)顺时针方向旋转,并带动拐臂轴(4-15)上的大拐臂(4-18)顺时针方向旋转,并压缩分闸弹簧(4-2);d. 与大拐臂(4-18)相联接的水平拉杆和垂直接杆(3-18)使动静触头快速合闸;e.合闸操作完成以后的机构状态如图4(C)所示,A销再次被分闸保持掣子(4-13)阻挡。
3.3.3 弹簧机构的合闸弹簧储能。
:机构合闸操作完成后,合闸弹簧(4-5)处于释放状态如图4(C),棘爪轴(4-17)通过齿轮与电机相联。
合闸弹簧储能动作如下:a. 电动机启动使棘爪轴(4-17)旋转;b. 偏心的棘爪轴(4-17)上的两个棘爪(4-16),在棘爪轴的转动中与棘轮(4-3)上的齿交替进出进行啮合,使棘轮转动;棘轮(4-3)逆时针方向旋转,通过拉杆使合闸弹簧(4-5)储能;c. 通过死点位置后,棘轮轴(4-4)由合闸弹簧(4-5)给以逆时针方向的转动力矩,此力矩通过B销被合闸保持掣子(4-6)阻挡;d. 图4(A)为合闸弹簧储能后的机构状态。
3.3.4 防跳跃装置:如果断路器在合闸操作完成后立即分闸,而此时合闸命令又未撤消,合闸弹簧未储能之前断路器不会再次合闸。
采取机械和电气、防跳跃措施后,即使合闸信号仍在保持,合部弹簧也已完成储能,断路器亦不能再次合闸。
机械防跳跃装置的操作如下:见图5a. 图5(A)中合闸保持掣子(5-9)是为了保持合闸弹簧处于储能位置而设置的。
它支撑在支架的轴承上。
棘轮(4-3)上的B销与合闸弹簧(4-5)相联,合部弹簧储能后的力作用在B销上,对合闸保持掣子(5-9)施以逆时针方向的力矩,此力矩通过滚子(5-1)被合闸掣子(5-3)阻挡。
b. 图5(B),当合闸信号使合闸线圈带电时,其动铁芯(5-7)带动掣子(5-4)并撞击合闸掣子(5-3)顺时针方向旋转而释放合闸保持掣子(5-9),合闸保持掣子(5-9)在B销的推动下逆时针方向旋转而释放B 销,断路器开始合闸,掣子(5-4)在动铁芯(5-7)的带动下压住防跳跃销(5-2)。
66千伏六氟化硫断路器
图1a--六氟化硫断路器外观
图1b--六氟化硫断路器控制箱、密度继电器
(1)(见图1a,图1 b)是66千伏六氟化硫断路器全景图,其型号为:
LW9--72.7/T3150--31.5
L-六氟化硫拼音字头
W-户外
9-该产品型号
72.5-额定电压,单位千伏
3150-额定电流,单位安
31.5-额定短路开断电流:在额定电压下,断路器能保证可靠开断的最大电流,其单位用断路器触头分离瞬间短路电流周期分量有效值的千安表示。
从数字上看,额定短路开断电流是额定电流的十倍。
图2--断路器结构示意图(见图1)是用断路器结构示意图
1-接线端子板
2-灭弧室
3-支柱瓷套
4-框架
5-控制箱
6-支架
7-电缆管
8-供气门
9-弹簧机构
10-SF6密度继电器
图3--断路器灭弧单元分合闸原理图
(2)(见图3)是断路器灭弧单元分合闸原理图.六氟化硫气体(SF6)是百年前由法国化学家合成的人造惰性气体,是一种无色、无味、无毒、不可燃、化学性能稳定、在常温常压下呈气态的物质,它的密度为空气的五倍。
SF6气体作为一种优良的灭弧介质,能够顺利地断开各种异常短路、切断大电流,电弧在六氟化硫气体中开断时烧损量小,所以断路器需要的维护工作量小,检修周期比较长。
SF6广泛应用于10~220KV断路器中作为绝缘灭弧介质。
每台66kv断路器充入的SF6气体重量约为3kg。
图3所示左边图A是断路器处在合闸状态。
斜线阴影部分是气缸。
此时电流经上(3-1)接线端子板、(3-2)静触头座、(3-4)静触指、(3-12)动触头、(3-14)气缸、(3-16)中间触指流至下接线端子板。
右边图B是断路器在分闸状态。
分闸操作时,弹簧机构动作,带动(3-18)绝缘操作杆向下运动,将动触头与静触指拉开,动触头与静触指之间产生电弧,此时气缸被压缩,气体从气缸上的喷口喷出,瞬间熄灭动触头与静触指之间的拉伸电弧,分闸操作完成。
合闸操作时,弹簧机构动作,带动绝缘操作杆向上运动,SF6气体迅速进入气缸内,动触头与静触指合上,合闸操作完成。
由此看出SF6断路器的优点是:结构简单、开断性能良好、操作平稳。
图4--SF6密度控制器
(3)(见图4)是SF6气体密度控制器,也叫密度继电器,是用来检测和显示断路器内部气室的气体密度值。
我们常用的是充油耐震型密度继电器。
图5--控制箱内部结构
(见图5)所示,可以更详尽的看到控制箱的内部。
中间是密度继电器和控制按钮,上边是弹簧机构,左边是控制回路,右下角是加热器。
密度继电器的额定压力是(0.40)Mpa,报警压力(就是黄色区间)是(0.36 )Mpa,闭锁压力(红色区间)是(0.32)Mpa。
密度控制器内部设置了补偿装置,可以将断路器内部的SF6气体压力在-40℃~+40℃范围内补偿为20℃时的压力值。
但在密度不变的情况下,压力会随温度的变化而变化,因此密度控制器使用了加热器升温达到压力变化的补偿。
控制箱内加热器全称是:温度、凝露控制加热器,功率100瓦。
日常运行时用“自动档”,只有试验时才用“手动档”。
1)湿度控制。
当环境湿度大于90%,加热器启动,至小于70%切断。
2)温度控制。
当环境温度低于-10℃±2℃,加热器启动,至0±2℃切断。
SF6密度继电器结构和工作原理:
密度继电器内部有一个气室,气室内的压力值是20℃时的SF6气体标准压力值,密度继电器内部的波纹管与标准气体压力进行比较,带动微动开关电触点动作,实现其发信号和闭锁功能。
1)当压力升高发出升压报警
2)压力降低至黄色区间发出低压报警并提示及时补气
3)压力降低至红色区间自动闭锁,设备退出运行
图6—断路器小修
(4)(见图6)---SF6断路器小修和日常巡回工作
每周巡回---要求观察运行中的断路器外部有无异常,记录密度继电器表盘的压力值,对极端天气温度变化导致气压的变化及时补气。
小修---断路器短时间停电,进行外部检查和灰尘清扫,记录动作次数,在不放气的情况下加润滑剂。
图7--气体系统
图8--气体系统充气示意图
气体系统充气示意图------(见图7,图8)
如图8所示,三相断路器本体用铜管连接。
为方便检修维护装有阀门A和阀门B,铜气管还连接着密度继电器和供气门。
阀门A在正常运行状态下必须打开,以使三相断路器本体与密度继电器保持同一气压。
阀门B在正常运行状态下必须关闭,供气门必须用密封圈及封盖密封。
充气时,先将SF6气瓶的压力阀门打开,利用瓶内压力将充气软管内的空气排出,然后打开供气门盖板,将软管法兰与供气门法兰连接,打开阀门B进行充气。
充气时的安全注意事项:当SF6气瓶内气体较少或气温较低时,会造成气瓶内30%的气体不能使用而浪费,即使压力较高也不能顺利进行补气工作。
寒冷天气可以用电暖气或温水加热(水温应低于40℃)。
充气时,气瓶应斜放,端口低于底部,可以减少瓶中水分进入设备(SF6的密度大于水的密度)。
瓶中压力降至1个表压时应不要再充,因为此时剩气含水和杂志较多。
室外设备充气时注意站在上风处,必要时需佩戴防毒面具。
微水试验:充气时会有微量水分随SF6气体进入断路器内部,断路器运行过程中高压强电会导致化学反应产生有毒物质危害绝缘,导致灭弧性能下降,影响到断路器的寿命以及安全性,所以要检验SF6中的微水含量。
新充入的气体之要等24小时后再做微水测试,是为了让气体在开关内充分均匀,以保证测试的准确性。
气体水份含量应小于150PPM( V/V )。
运行中气体水份含量应小于400PPM( V/V )。
SF6断路器的年漏气量应不大于1%。
白山发电厂张莹磊。