六氟化硫开关工作原理
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2 LW10B-252高压开关概述2.1 LW10B-252高压开关特点与组成结构LW10B-252支柱式六氟化硫开关是河南平高电气股份有限公司,在LW6B-252型产品的基础上开发研制的新产品,每相配用一台该公司自行开发研制的B型液压操动机构。
该液压机构阀系统采用集成块式的结构,体积小并放置在油箱中,既保持了液压机构动作快、特性稳定、低噪音、低磨损、高可靠性等特点,又减少了液压机构的外部渗漏,而且开关本体直接安装在机构箱顶部,简化了机械连接和气路连接,进一步提高了整体的可靠性,同时也减少了占地面积,开关可进行单相操作或三相电气联动操作。
LW10B-252高压开关按功能可分为以下几部分:①导电部分:开关导通电流的部分。
它允许通过长时间的正常负荷电流和一定时间的异常电流,如过负荷电流和短路电流。
②绝缘部分:保证开关电气绝缘的部分。
它包括三个基本方面,即对地绝缘、相间绝缘和断口绝缘。
③接触系统和灭弧装置:执行电路的开断和关合的部分。
它表征开关的合闸和分闸的能力。
④操作系统:促使触头分断和接通的部分。
它赋予开关以规定程序的动作以及一定的动作时间和速度。
LW10B-252型SF6开关为瓷柱式结构,其三级结构及布置图见图1.,根据用户的要求,支柱瓷套可分为双节(图1-a)和单节(图1-b)两种;接线方式又可分为上接线板对准前门(X型)和下接线板对准前门(M型)两种型式,高进低出或低进高出均可(图1所示的产品型式即为X型)。
每台开关由三个独立的单极组成,单极结构见图2。
开关单极主要由灭弧室、支柱、液压机构及密度继电器等零部件组成。
现把各组成部分的结构与工作原理分述如下:图1-a双节支柱瓷套图1-b单节支柱瓷套图2单极结构2.3.1 极柱极柱主要有灭弧室,支柱瓷套及拐臂箱等组件组装而成见图3每一极5柱为一气密单元。
极柱自上而下,分为上出线板,灭弧室,下出线板,支柱瓷套,绝缘拉杠,拐臂箱,机构操作杠几部分组成⑴上下出线板上下出线板为一次线路用见图3。
浅谈SF6负荷开关、充气柜开关设备SF6出现于二十世纪初,它是硫在氟的气体中燃烧时所形成的气体。
SF6气体在通常状态下是一种无色、无味、无毒、不燃烧化学性能稳定的气态物质,它的密度大约是空气的5倍。
由于其分子的负电性,具有很强的吸附自由电子而形成负离子的能力,因而其耐电强度高,具有优异的绝缘性能。
它的离解温度低,且离解能量大,也是一种具有优异灭弧性能的气体。
SF6气体以其优良的绝缘性能和灭弧性能以及其气体具有不能燃烧的特性,逐步被人们作为新型绝缘介质用于电气设备。
SF6负荷开关SF6负荷开关是一种将负荷开关、隔离开关、接地开关为一体,密封在一个充满S F6气体的箱体内,利用SF6优异的绝缘、灭弧性能,满足关合、隔离、接地三工位功能的开关设备。
具有结构简单、联锁可靠、体积小、维修少、安全易安装等优点,适用于不同的应用场合。
由于SF6负荷开关与限流熔断器配合能更好地保护变压器,在国外己得到普遍使用。
在工业发达国家(如欧洲、日本),断路器与负荷开关之比为1:5-6.在我国,随着城网建设和改造的不断深入发展,负荷开关设备在12kV配电系统的环网供电和终端送电的应用也越来越多。
目前,国内SF6负荷开关的大部分市场主要还是由国外公司(如ABB、施耐德等)占据,国内已有几十家生产厂家开发、生产各种不同型号的SF6负荷开关(如温州开元、宁波天安、镇江龙源等)。
国内生产厂家通过消化、吸收国外丰富的设计、制造、运行经验,对SF6负荷开关有了更加全面深刻的认识,国产SF6负荷开关的数量和质量已稳步提高。
C-GIS充气柜柜式SF6气体绝缘开关设备(简称C-GIS充气柜),是近十几年来国外新发展起来的高新技术系列产品,逐渐成为金属封闭开关设备的一个重要品种。
我国在近几年才开始起步。
C-GIS充气柜是将所有高压元件诸如母线、断路器(或负荷开关)、隔离开关、互感器等封闭在充有较低压力SF6气体的不锈钢壳体内的中压成套设备。
其突出特点是安全、可靠性高,操作简单,免维护、安装方便等。
FP4025D断路器说明书一、FP4025D型断路器弹簧操动机构介绍FP4025D型户内35kV六氟化硫断路器,由苏州阿海珐开关有限公司生产,该型号断路器弹簧操动机构主要由储能电机、分合闸弹簧、分合闸挚子、分合闸手动旋钮、分合闸线圈等几部分组成。
(一)机构动作原理:(1)储能:储能电机通电后转动,通过皮带带动传动轴和大链轮转动使链条转动给合闸弹簧储能,储能到位后通过与主轴同步的偏心轮带动辅助开关的转换而终止电机转动,储能到位;(2)合闸:弹簧储能到位后,储能结束锁扣装置与合闸轴上的合闸凸轮紧扣保持储能状态,锁住机构动作,远方后台通过给合闸线圈动作信号(或手动进行合闸),顶开合闸挚子,合闸挚子动作带动储能结束锁扣装置逆时针转动,储能结束锁扣装置与合闸轴上的合闸凸轮脱扣,弹簧能量释放带动合闸凸轮顺时针转动,断路器合闸。
(3)分闸:合闸过程中,合闸凸轮带动合闸轴上的分闸拐臂顺时针转动,带动传动钢缆拉伸,给分闸弹簧储能(可进行一次分闸动作),当断路器合闸到位后,锁住机构动作,分闸弹簧能量由分闸挚子保持住,当远方后台通过给分闸线圈动作信号(或手动进行分闸),顶开分闸挚子,使分闸挚子与导臂上的滚轮脱扣,分闸拐臂带动合闸轴逆时针旋转,断路器分闸。
二、缺陷处理情况(一)缺陷表象变电站运行人员在操作该型号断路器合闸时未能正常合闸,后台保护装置发35kV断路器控制回路断线信号。
(二)缺陷检查及处理检修人员拆下机构外罩检查,未发现明显异常现象,无脱落、损坏部件,但闻到一股烧焦气味,观察到合闸线圈表面有黑斑点,初步判定是合闸线圈烧毁,用万用表测量合闸线圈两端电阻值无穷大,证实合闸线圈已烧毁。
现场更换合闸线圈,此时断路器后台保护装置控制回路断线信号消失,但进行电动合闸操作时发现机构仍不动作,检修人员分析认为断路器机构不动作可能是机构卡涩导致:检查机构内部各传动部件及滚轮,未发现明显积灰、锈蚀、破裂现象,由于是备用间隔,机构长期不动作,可能导致各传动部件及滚轮存在卡涩,在机构各传动部件及滚轮上喷润滑剂未发现卡涩;(2)可能机构在上一次合闸操作完由于合闸复位弹簧弹力不足,导致合闸挚子组件未能完全复归而引起机构卡死拒动,于是剪短合闸复位弹簧以增加弹力,但发现机构仍无法动作;(3)检修人员结合FP型断路器机构合闸原理进行分析:在正常合闸过程中,合闸挚子动作使储能结束锁扣装置与合闸凸轮脱扣,但经检查发现合闸挚子连杆L型弯头处与分闸挚子组件卡死,合闸挚子无法动作,从而导致断路器机构拒动。
40.5KV户外高压六氟化硫断路器设备说明一览表1.概述1.1LW8-40.5(T)型户外高压六氟化硫路器是三相交流50赫兹的户外高压电气设备;适用于40.5kV输配电系统的控制和保护;也可用于联络断路器及开合电容器组的场合;并可内附电流互感器供测量与保护用。
1.2LW8-40.5(T)型断路器配用CT14型弹簧操动机构。
1.3断路器符合国家标准GB1984-1989《交流高压断路器》和国际电工委员会标准IEC60056:1987《高压交流断路器》的要求。
1.4断路器的主要特点a.开断性能优良,燃弧时间短,电寿命长,在额定电压下连续开断25千安20次不检修,不更换六氟化硫气体;b.绝缘可靠,气压在零表压时可耐受40.5千伏10分钟;c.机械可靠性高,合闸能力强,能频繁操作;d.开合电容器组电流400安无重燃;e.切空长线25、50公里无重燃;f.结构简单、体积小,不检修周期长。
1.5 使用环境条件a 海拔高度:不超过2500;米;高原型4000米;b 环境温度:-30℃—+40℃(特殊要求-40℃—+40℃);c 相对湿度:日平均不大于95 %,月平均不大于90 %(25℃);d 风速:不大于35米 / 秒;e 污秽等级为III级;瓷套爬距为1050mm(1320mm)(公称爬电比距不低于25 mm / kV)。
f 没有易燃物质、爆炸危险、化学腐蚀及剧烈振动的场合。
2 主要技术参数2.1 LW8-40.5(T)型断路器的主要技术参数见表1。
2.2 断路器装配调整参数见表2。
3 结构及工作原理3.1 断路器有平行传动(外型见图1、图3)和垂直传动即L型(外型见图2、图4)两种方式,内部结构见图5。
断路器为瓷柱式结构,三相分立,均具有压气式灭弧室,三相气体通过铜管连通。
断路器由支柱瓷瓶、电流互感器、灭弧室、吸附器、传动箱、连杆、底架及弹簧操动机构等部分组成。
3.1.1 瓷套瓷套为断路器主回路与电力系统连接的支持与绝缘构件,由于它与断路器外壳相通,属于压力容器的一人部分,故强度高,气密性好。
高压六氟化硫断路器的结构及原理介绍作者:宋志刚秦鹏刚柴园来源:《科技视界》 2013年第21期宋志刚秦鹏刚柴园(西安西电高压开关有限责任公司,陕西西安710018)【摘要】本文介绍了户外高压六氟化硫断路器的结构特点,并对原理和应用进行了介绍。
【关键词】高压六氟化硫断路器;结构;原理近年来,高压六氟化硫断路器在变电站中不断普及应用。
它是输变电线路中的重要设备之一,它不仅可以在系统发生故障时,迅速地切除故障电流,减少停电范围,防止事故扩大,保证系统安全运行。
而且可以切断与闭合高压电路的空载电流和负载电流。
高压六氟化硫断路器是采用高绝缘性能的六氟化硫气体作为绝缘和灭弧介质的新型高压断路器,具有工作电流大、开断能力强、绝缘水平高、断口电压高、噪音小、重量轻、结构尺寸小和检修周期长等传统油断路器和压缩空气断路器无法比拟的优点,因此被大量应用于电力系统中。
1 高压六氟化硫断路器基本结构和灭弧原理户外交流高压六氟化硫断路器由导电部分、灭弧单元、绝缘部件、操动结构、电气控制和辅属连接装置等六部分组成。
按断路器结构可分为罐式(TGCB)和瓷柱式(PGCB)。
1.1 罐式高压六氟化硫断路器(TGCB)罐式高压六氟化硫断路器灭弧单元安装在与低电位相连的金属罐体内,罐体上部安装进出线套管。
整个断路器本体内充一定压力的SF6气体,保证内部绝缘能力,使带电部位与罐体绝缘。
罐式高压六氟化硫断路器可在进出线套管下部安装套管式电流互感器。
有时为了减少传统电站设计的占地面积,可将罐式断路器、隔离开关、接地开关、避雷器和电压互感器进行组合,形成敞开式组合电器,大大减少了占地面积和检修时间。
罐式断路器的重心低,抗震效果好,现公认的可抗0.9g地震。
适应环境能力强,在低温地区可在罐体外部加装加热带,以满足开断能力。
但是罐式断路器壳体所用金属很多,用六氟化硫气体量大,价格比瓷柱式断路器高,因此在设计选型时,须进行全面考虑,选择一种“性价比”高的断路器。
六氟化硫开关工作原理 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
六氟化硫开关工作原理
采用具有优良灭弧性能和绝缘性能的SF6气体作为灭弧介质的断路器,称为SF6断路器,在电力系统中广泛应用。
适用于频繁操作及要求高速开断的场合,在我国推荐在—选用SF6断路器,特别是126KV以上几乎全部选用SF6断路器。
但不适用于高海拔地区。
SF6断路器不仅在系统正常运行时能切断和接通高压线路及各种空载和负荷电流,而且当系统发生故障时,通过继电保护装置的作用能自动、迅速、可靠地切除各种过负荷电流和短路电流,防止事故范围的发生和扩大。
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。
它与空气断路器同属于气吹断路器,不同之处在于:①工作气压较低;②在吹弧过程中,气体不排向大气,而在封闭系统中循环使用。
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。
在60~70年代,SF6断路器已广泛用于超高压大容量电力系统中。
80年代初已研制成功363千伏单断口、550千伏双断口和额定开断电流达80、100 千安的SF6断路器。
SF6断路器是利用六氟化硫密度继电器来监视气体压力的变化的。
当六氟化硫气体压力下降到第一报警值时,密度继电器动作,报出补气压力的信号。
当六氟化硫气体压力下降到第二报警值时,密度继电器动作,报出闭锁压力的信号,同时把开关的跳合闸回路断开,实现分、合闸闭锁。
在150℃以下时,SF6有良好的化学惰性,不与断路器中常用的金属、塑料及其他材料发生化学作用。
在大功率电弧引起的高温下分解成各种不同成分时,电弧熄灭后的极短时间内又会重新合成。
SF6中没有碳元素,没有空气存在,可避免触头氧化。
SF6的介电强度很高,且随压力的增高而增长。
在1大气压下,SF6的介电强度约等于空气的2~3倍。
绝对压力为3大气压时,SF6的介电强度可达到或超过常用的绝缘油。
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。
在SF6中,当电弧电流接近零时,仅在直径很小的弧柱心上有很高的温度,而其周围是非导电层。
这样,电流过零后,电弧间隙介电强度将很快恢复。
SF6断路器有两种结构布置形式,一是瓷柱式结构。
断路器由三个独立的单相和一个液压、电气控制柜组成。
每相由两个支柱瓷套的四个灭弧室(断口)串联而成。
灭弧室和支柱瓷套内均充有额定压力的 SF6气体。
二是罐式结
构。
该断路器采用双向纵吹式灭弧室,分闸时,通过拐臂箱传动机构,带动气缸及动触头运动。
灭弧室充有额定气压为6表压(20℃)的SF6气体。
SF6的分子和自由电子有非常好的混合性。
当电子和SF6分子接触时几乎100%的混合而组成重的负离子,这种性能对剩余弧柱的消电离及灭弧有极大的的使用价值。
即SF6具有很好的负电性,它的分子能迅速捕捉自由电子而形成负离子。
这些负离子的导电作用十分迟缓,从而加速了电弧间隙介质强度的恢复率,因此有很好的灭弧性能。
在×105Pa气压下,SF6的灭弧性能是空气的100倍,并且灭弧后不变质,可重复使用。
SF6气体优良的绝缘和灭弧性能,使SF6断路器具有如下优点:开断能力强,断口电压使于做得较高,允许连续开断次数较多,适用于频繁操作,噪音小,无火灾危险,机电磨损小等,是一种性能优异的“无维修”断路器。
随着国民经济的迅速发展,各行各业的用电需求量也急剧增加,电力系统负荷日益增长,供电可靠性要求逐步提高;变电站的开关也逐渐由油开关换代成新型的SF6断路器,SF6断路器已经在电力系统中得到广泛应用。