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高压断路器

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伟德体育官方网站:2019-01-12 08:20来源:贤集网


概述


高压断路器(或称高压开关)它不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流,而且当系统发生故障时通过继电器保护装置的作用,切断过负荷电流和短路电流,它具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力,可分为:油断路器(多油断路器、少油断路器)、六氟化硫断路器(SF6断路器)、压缩空气断路器、真空断路器等。


应用

(1)控制作用。根据电力系统运行的需要,将部分或全部电气设备,以及部分或全部线路投入或退出运行。

(2)保护作用。当电力系统某一部分发生故障时,它和保护装置、自动装置相配合,将该故障部分从系统中迅速切除,减少停电范围,防止事故扩大,保护系统中各类电气设备不受损坏,保证系统无故障部分安全运行。


分类

油断路器

采用绝缘油作为灭弧介质的断路器,称为油断路器。它又可分为多油断路器和少油断路器。多油断路器中的绝缘油除作灭弧介质使用外,还作为触头断开后触头之间的主绝缘以及带电部分与接地外壳之间的主绝缘使用,多油断路器具有用油量 多、金属耗材量大、易发生火灾或爆炸、体积较大、加工工艺要求不高、耐用、价格较低等特点。目前在电力系统中除35kv等个别型号的户外式多油断路器仍有 使用外,其余多油断路器已停止生产和使用。少油断路器中的绝缘油主要作为灭弧介质使用,而带电部分与地之间的绝缘主要采用瓷瓶或其他有机绝缘材料。这类断路器因用油量少,故称为少油断路 器。少油断路器具有耗材少、价格低等优点,但需要定期检修,有引起火灾与爆炸的危险。少油断路器目前虽有使用,但已逐渐被真空断路器和六氟化硫断路器等新 型断路器替代。    

真空断路器

真空断路器,是利用“真空”作绝缘介质和灭弧介质的断路器。这里所谓的“真空”可以理解为气体压力远远低于一个大气压的稀薄气体空间,空间内气体分子极为稀少。真空断路器是将其动、静触头安装在“真空”的密封容器(又称真空灭弧室)内而制成的一种断路器。    

六氟化硫断路器

六氟化硫断路器是采用具有优质绝缘性能和灭弧性能的六氟化硫气体作为灭弧介质的断路器。六氟化硫断路器具有灭弧性能强、不自燃、体积小等优点。


选型指南

一般原则

为保证高压电器在正常运行、检修、短路和过电压情况下的安全,高压电器应按下列条件选择:

① 按正常工作条件包括电压、电流、频率、机械荷载等选择;

② 按短路条件包括短时耐受电流、峰值耐受电流、关合和开断电流等选择;

③ 按环境条件包括温度、湿度、海拔、地震等选择;

④ 按承受过电压能力包括绝缘水平等选择;

⑤ 按各类高压电器的不同特点包括开关的操作性能、熔断器的保护特性配合、互感器的负荷及准确等级等选择。

正常工作

①按工作电压选择选用的高压电器,其额定电压应符合所在回路的系统标称电压,其允许最高工作电压Umax不应小于所在回路的最高运行电压Uy,即Umax ≥ Uy。

② 按工作电流选择高压电器的额定电流In不应小于该回路在各种可能运行方式下的持续工作电流Ig,即In ≥ Ig。

短路稳定

① 短路稳定性校验的一般要求

② 短路电流的热效应

③ 短路稳定性校验。


维护保养

定期检查各主要部件,应定期检查各主要部件保持良好的技术状态。  

灭弧室    

定期检测主触头超程和动触头复原弹簧的状态,动、静触头由于分、合频繁,会因相互摩擦而磨损,从而造成超程减小,接触压力减小。当超程减小到一定程度时,要更换动、静触头。动触头复原弹簧变形超过一定限度时,必须及时更换。   (2)非线性电阻    

保持非线性电阻瓷瓶内控清洁,密封良好,定期更换非线性电阻瓷瓶中的干燥剂。检测非线性电阻片的阻值,阻值变化超过一定限度时,必须及时更换。  

主阀    

定期检查活塞与阀体间的配合尺寸,尺寸不符合要求应及时更换。  

传动风缸    

适当调节传动风缸的缓冲,保证隔离开关动作良好。定期检查活塞与缸体之间的配合精度,通过修整或更换零部件,保证其良好的动作性能。

(5)通风塞门    

必须定期更换塞门中的填料,检测塞门的通风量,将其调整至允许范围之内。


注意事项

1.合上隔离开关时的操作:    

无论用手动传动装置或用绝缘操作杆操作,均必须迅速而果断,但在合闸终了时用力不可过猛,以免损坏设备,使机构变形,此瓶破裂等。  

隔离开关操作完毕后,应检查是否合上。和好后应该隔离开关完全进入固定触头,并检查接触的严密性。  

拉开隔离开关时操作:    

开始时应该慢而谨慎,当刀片纲要离开固定触头时应迅速。特别是切断变压器的空载电流,架空线路和电缆的充电电流,架空线路小负载电流以及环路电流时,拉开隔离开关时,更应迅速果断,以便能迅速消弧。    

拉开隔离开关后,应检查隔离开关每相确实已在断开位置并应使刀片尽量拉到头。    

在操作中误拉误合隔离开关时:    

操作中误和隔离开关时,既适合错,甚至在合闸中发生电弧,也不准将隔离开关在拉开。因为带负荷隔离开关,将造成三相弧光短路事故。  

误拉隔离开关时,在刀片纲要离开固定触头时,便发生电弧,这时,应马上合上可以消灭电弧,避免事故。如果隔离开关已经全部拉开,则绝不允许将误拉的隔离开关再合上。如果是单极隔离开关,操作一相后发现误拉,对其它两项则不允许继续操作。


故障排除

一、判断故障的类型?1、检查电气回路各部位情况,以确定电气回路是否有故障。方法是:?①检查合闸控制电源是否正常;?②检查合闸控制回路熔丝和合闸熔断器是否良好;?③检查合闸接触器的触点是否正常(如电磁操动机构);?④将控制开关板至“合闸时”位置,看合闸铁芯是否动作(液压机构、气动机构、弹簧机构的检查类同)。若合闸铁芯动作正常,则说明电气回路正常。?2、如果电气回路正常,断路器仍不能合闸,则说明为机械方面故障,应停用断路器,报告有关领导安排检修处理。?经以上初步检查,可判定是电气方面,还是机械方面的故障。常见的电气回路故障和机械方面的故障分别叙述如下。?1、电气方面常见的故障。?(1)电气回路故障可能有:若合闸操作前红、绿指示灯均不亮,说明控制回路有断线现象或无控制电源。可检查控制电源和整个控制回路上的元件是否正常,如:操作电压是否正常,熔丝是否熔断,防跳继电器是否正常,断路器辅助触点是否良好,有无气压、液压闭锁等。?(2)当操作合闸后红灯不亮,绿灯闪光且事故喇叭响时,说明操作手柄位置和断路器的位置不对应,断路器未合上。其常见的原因有:?①合闸回路熔断器的熔丝熔断或接触不良;?②合闸接触器未动作;?③合闸线圈发生故障。?(3)当操作断路器合闸后,绿灯熄灭,红灯亮,但瞬间红灯又灭绿灯闪光,事故喇叭响,说明断路器合上后又自动跳闸。其原因可能是断路器合在故障线路上造成保护动作跳闸或断路器机械故障不能使断路器保持在合闸状态。?(4)若操作合闸后绿灯熄灭,红灯不亮,但电流表计已有指示,说明断路器已经合上。可能的原因是断路器辅助触点或控制开关触点接触不良,或跳闸线圈断开使回路不通,或控制回路熔丝熔断,或指示灯泡损坏。?(5)操作手把返回过早。?(6)分闸回路直流电源两点接地。?(7)SF6断路器气体压力过低,密度继电器闭锁操作回路。?(8)液压机构压力低于规定值,合闸回路被闭锁。?2、机械方面常见的故障。?(1)传动机构连杆松动脱落;?(2)合闸铁芯卡涩;?(3)断路器分闸后机构未复归到预合位置;?(4)跳闸机构脱扣;?(5)合闸电磁铁动作电压太高,使一级合闸阀打不开;?(6)弹簧操动机构合闸弹簧未储能;?(7)分闸连杆未复归;?(8)分闸锁钩未钩住或分闸四连杆机构调整未越过死点,因而不能保持合闸;?(9)机构卡死,连接部分轴销脱落,使机构空合;?(10)有时断路器合闸时多次连续做合分动作,此时系开关的辅助动断触点打开过早。?二、断路器运行中发生拒绝跳闸故障的分析、判断与处理?断路器的“拒跳”对系统安全运行威胁很大,一旦某一单元发生故障时,断路器拒动,将会造成上一级断路器跳闸,称为“越级跳闸”。这将扩大事故停电范围,甚至有时会导致系统解列,造成大面积停电的恶性事故。因此,“拒跳”比“拒合”带来的危害性更大。对“拒跳”故障的处理方法如下。?1、根据事故现象,可判别是否属断路器“拒跳”事故。“拒跳”故障的特征为:回路光字牌亮,信号掉牌显示保护动作,但该回路红灯仍亮,上一级的后备保护如主变压器复合电压过流、断路器失灵保护等动作。在个别情况下后备保护不能及时动作,元件会有短时电流表指示值剧增,电压表指示值降低,功率表指针晃动,主变压器发出沉重嗡嗡异常响声,而相应断路器仍处在合闸位置。?2、确定断路器故障后,应马上手动拉闸。?(1)当尚未判明故障断路器之前而主变压器电源总断路器电流表指示值碰足,异常声响强烈,应先拉开电源总断路器,以防烧坏主变压器。?(2)当上级后备保护动作造成停电时,若查明有分路保护动作,但断路器未跳闸,应拉开拒动的断路器,恢复上级电源断路器;若查明各分路保护均未动作(也可能为保护拒掉牌),则应检查停电范围内设备有无故障,若无故障应拉开所有分路断路器,合上电源断路器后,逐一试送各分路断路器。当送到某一分路时电源断路器又再跳闸,则可判明该断路器为故障(拒跳)断路器。这时应隔离之,同时恢复其他回路供电。?(3)在检查“拒跳”断路器除属可迅速排除的一般电气故障(如控制电源电压过低,或控制回路熔断器接触不良,熔丝熔断等)外,对一时难以处理的电气或机械性故障,均应联系调度,作为停用、转检修处理。?3、对“拒跳”断路器的电气及机械方面故障的分析判断方法。?(1)断路器拒跳故障查找方法。?首先应判断是电气回路故障还是机械方面故障:?①检查是否为跳闸电源的电压过低所致;?②检查跳闸回路是否完好,如跳闸铁芯动作良好断路器拒跳,则说明是机械故障;?③如果电源良好,若铁芯动作无力、铁芯卡涩或线圈故障造成拒跳,往往可能是电气和机械方面同时存在故障;?④如果操作电压正常,操作后铁芯不动,则多半是电气故障引起“拒跳”。?(2)电气方面原因有:?①控制回路熔断器熔断或跳闸回路各元件接触不良,如控制开关触点、断路器操动机构辅助触点、防跳继电器和继电保护跳闸回路等接触不良;?②液压(气动)机构压力降低导致跳闸回路被闭锁,或分闸控制阀未动作;?③SF6断路器气体压力低,密度继电器闭锁操作回路;?④跳闸线圈故障。?(3)机械方面原因有:?①跳闸铁芯动作冲击力不足,说明铁芯可能卡涩或跳闸铁芯脱;?②分闸弹簧失灵,分闸阀卡死,大量漏气等;?③触头发生焊接或机械卡涩,传动部分故二(如销子脱落等)。?三、运行中断路器误跳闸故障的分析、判断和处理?若系统无短路或直接接地现象,继电保护未动作,断路器自动跳闸称断路器“误跳”。对“误跳”的分析、判断与处理一般分以下三步进行。?1、根据事故现象的以下特征,可判定为“误跳”。?(1)在跳闸前表计、信号指示正常,表示系统无短路故障。?(2)跳闸后,绿灯连续闪光,红灯熄灭,该断路器回路的电流表及有功、无功表指示为零。?2、查明原因,分别处理。?(1)若由于人员误碰、误操作,或受机械外力振动,保护盘受外力振动引起自动脱扣的“误跳”,应排除开关故障原因,马上送电。?(2)对其他电气或机械部分故障,无法马上恢复送电的则应联系调度及有关领导将“误跳”断路器停用,转为检修处理。?3、对“误跳”断路器分别进行电气和机械方面故障的检查、分析。?(1)电气方面故障原因有:?①保护误动或整定位不当,或电流、电压互感器回路故障;?②二次回路绝缘不良,直流系统发生两点接地(跳闸回路发生两点接地)。?(2)机械方面故障原因有:?①合闸维持支架和分闸锁扣维持不住,造成跳闸;?②液压机械a分闸一级阀和逆止阀处密封不良、渗漏时,本应由合闸保持孔供油到二级阀上端以维持断参器在合闸位置,但当漏的油量超过补充油量时,在二级阀上下两端造成压强不同。当二级习上部的压力小于下部的压力时,二级阀会自动返回,而二级阀返回会使工作缸合闸腔内高压油泄掉,从而使断路器跳闸。?四、断路器误合闸故障的分析、判断和处理?若断路器未经操作自动合闸,则属“误合”故障。一般应按如下做法判断处理。?1、经检查确认为未经合闸操作?(1)手柄处于“分后位置”,而红灯连续闪光。表明断路器已合闸,但属“误合”。?(2)应拉开误合的断路器。?2、对“误合”的断路器,如果拉开后断路器又再“误合”,应取下合闸熔断器,分别检查电气方面和机械方面的原因,联系调度和有关领导将断路器停用作检修处理。“误合”原因可能有:?(1)直流两点接地,使合闸控制回路接通。?(2)自动重合闸继电器动合触点误闭合,或其他元件某些故障接通控制回路,使断路器合闸。?(3)若合闸接触器线圈电阻过小,且动作电压偏低,当直流系统发生瞬间脉冲时,会引起断路器误合闸。?(4)弹簧操动机构的储能弹簧锁扣不可靠,在有震动情况下,(如断路器跳闸时)锁扣可能自动解除,造成断路器自行合闸。?五、油断路器油位异常的处理?运行中油断路油位指示应正常,油位过低应注油,过高应放油,及时调整油位。当油面看不到并伴有严重漏油情况时,应视为严重缺陷。这时禁止将其断开,同时应设法使断路器退出运行,如用旁路代或取下该断路器的操作熔丝,以防断路器突然跳闸,造成设备的更大损坏。?油断路器严重缺油的原因主要有:?(1)放油阀门胶垫龟裂或关闭不严引起渗漏油。特别是使用水阀的设备应更换为油阀。?(2)油标玻璃裂纹或破损而漏油。?(3)修试人员多次放油后未作补充。?(4)气温突降且原来油量不足。?六、SF6断路器漏气的分析、判断和处理?SF6断路器气压是非常重要的,如果压力过低,将对断路器性能有直接影响。因此,在SF6断路器上装有密度继电器,当断路器的气体压力下降到一定值时,将发出信号;若漏气严重,则红、绿灯熄灭。此时,自动闭锁分合闸回路,以确保断路器可靠运行和动作。平时可用气压表监视气压。?1、在相同的环境温度下,气压表的指示值在逐步下降时,说明断路器漏气。若SF6气压突然降至零,应马上将该断路器改为非自动,断开其控制电源。并与调度和有关部门联系,及时采取措施,断开上一级断路器(或旁路代)以将该故障断路器停用、检修。?2、如运行中SF6气室漏气引起发出补气信号,但红、绿灯未熄灭,表示还未降到闭锁压力值。如果由于系统的原因不能停电时,可在保证安全的情况下(如开启排风扇等),用合格的SF6气体做补气处理。造成漏气的主要原因有:?(1)瓷套与法兰胶合处胶合不良。?(2)瓷套的胶垫连接处,胶垫老化或位置未放正。?(3)滑动密封处密封圈损伤,或滑动杆光洁度不够。?(4)管接头处及自封阀处固定不紧或有杂物。?(5)压力表,特别是接头处密封垫损伤。?七、真空断路器的真空度下降的分析、判断和处理?真空断路器是利用真空的高介质强度灭弧。真空度必须保证在0.0133Pa以上,才能可靠的运行。若低于此真空度,则不能灭弧。由于现场测量真空度非常困难,因此一般均以检查其承受耐压的情况为鉴别真空度是否下降的依据。正常巡视检查时要注意屏蔽罩的颜色,应无异常变化。特别要注意断路器分闸时的弧光颜色,真空度正常情况下弧光呈微兰色,若真空度降低则变为橙红色。这时应及时更换真空灭弧室。造成真空断路器真空度降低的原因主要有:?(1)使用材料气密情况不良。?(2)金属波纹管密封质量不良。?(3)在调试过程中,行程超过波纹管的范围,或超程过大,受冲击力太大造成。?八、断路器过热的分析、判断和处理?断路器运行中若发现油箱外部颜色异常,且可嗅到焦臭气味,则应判为出现过热现象。断路器过热会使油位升高,迫使断路器内部缓冲空间缩小,同时由于过热还会使绝缘油劣化、绝缘材料老化、弹簧退火等。多油断路器油箱可用手摸,以判断是否过热。对少油断路器,可注意观察油位、油色和引线接头示温片有无熔化等过热特征。必要时可用红外线测温仪测试。?造成断路器过热的原因有:?(1)过负荷。?(2)触头接触不良,接触电阻超过标准值。?(3)导电杆与设备接线卡连接松动。?(4)导电回路内各电流过渡部件、紧固件松动或氧化,导致过热。?九、分、合闸线圈冒烟?合闸操作或继电保护自动装置动作后,出现分合闸线圈严重过热或冒烟,可能是分合闸线圈长时间带电所造成的。发生此现象时,应马上断开直流电源,以防分、合闸线圈烧坏。?1、合闸线圈烧毁的原因有:?(1)合闸接触器本身卡涩或触点粘连。?(2)操作把手的合闸触点断不开。?(3)重合闸装置辅助触点粘连。?(4)防跳跃闭锁继电器失灵。?(5)断路器辅助触点打不开。?2、跳闸线圈烧毁的原因主要有:?(1)跳闸线圈内部匝间短路。?(2)断路器跳闸后,机械辅助触点打不开,使跳闸线圈长时间带电。?十、其他异常?1、若发现断路器瓷套管闪络破损、导电杆端头烧熔、绝缘油着火以及套管漏胶或喷胶时,应及时处理。?2、油断路器的油色变黑,应在维修或检修时换油。?3、SF6断路器发生意外爆炸或严重漏气等事故时,值班人员接近设备要防止气体中毒,应尽量选择从“上风”部位接近设备。对室内设备,应先开启排气装置。。

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