首页 >> 新闻资讯 >> 公司新闻
公司新闻

LW36-72.5KV户外高压六氟化硫断路器

发布日期:2018-08-03 | 关注:311
 

1.概述

1.1 LW3672.5/T250031.5型高压六氟化硫断路器系户外三极交流50Hz高压电器设备,主要用于输变电线路的保护,也可作联络断路器使用。断路器为三极组装在一个框架上,不能进行单极操作。

1.2 LW3672.5/T250031.5型长高恒业电力设备有限公司生产的高压六氟化硫断路器符合GB1984《高压交流断路器》国家标准的要求,并满足IEC60056《高压交流断路器》国际电工委员会标准的要求。

1.3 使用环境条件

1.3.1 环境温度  -30℃~+40℃(-45℃~+40℃条件下开断电流为25kA

1.3.2 海拔高度不超过  1000m

1.3.3 自然风速不超过  35m/s

1.3.4 积冰厚度不超过  10mm

1.3.5 地震地面加速度不超过:a.水平加速度  0.4g,b.垂直加速度  0.2g

1.3.6 最大日温差  25

1.4 断路器采用六氟化硫(SF6)气体作为灭弧介质,六氟化硫气体不但有良好的灭弧性能,而且电气绝缘性能非常好,气体在开断时被压气筒压缩后喷向电弧并将电弧熄灭,开断的简单原理如图1。该断路器具有结构简单、开断性能良好,并且操作平衡等许多优点。它还是一种理想的切合电容器组及电抗器组的开关。

1.4.1 优越的开断性能:断路器能够顺利地开断各种异常短路,例如反相状态断路器两侧两极同时接地,近区故障以及包括断路器端部故障在内的其它故障等。

1.4.2 操作噪音小:由于断路器密封,与大气隔绝,所以操作时没有气体喷出的噪音。

1.4.3 结构简单、尺寸紧凑:灭弧室采用单断口,没有其它阀系统,所以结构非常简单、尺寸紧凑。

1.4.4 检修维护工作量小:由于结构简单,并且断路器的灭弧室触头在六氟化硫气体中开断时烧损量小,所以断路器的维护工作量小,检修周期比较长。

1.4.5 安全可靠:纯净的六氟化硫气体是无毒不可燃的,而且因为灭弧室密封性好,所以断路器在使用上是安全可靠的。

                  1    开断原理

2. 产品的技术参数

2.1 断路器的主要技术参数  见表1

1    断路器的主要技术参数

序号

         

单 位

数 据

1

额定电压

kV

72.5

2

额定电流

A

3250

3

额定短路开断电流

kA

31.5

4

额定短路关合电流(峰值)

kA

80

5

额定短时耐受电流

kA

31.5

6

额定短路持续时间

s

4

7

额定峰值耐受电流(峰值)

kA

80

8

1min工频耐受电压(有效值)(断路器内充入20℃时,0.40MPaSF6气体

干试

断口间

kV

160+42

 

kV

160

湿试

断口间

kV

160+42

 

kV

160

雷电冲击耐受电压(峰值)1.2/50μs(断路器内充入20℃时,0.40MPaSF6气体)

断口间

kV

350+60

 

kV

350

9

零表压5min工频耐受电压(有效值)

kV

84

10

近区故障开断电流

kA

31.5×

11

额定失步开断电流

kA

31.5×25%

12

首开极系数

1.5

13

分闸时间

S

0.03

14

开断时间

S

0.06

15

合闸时间

S

0.15

序号

         

单 位

数 据

16

分——合时间

S

0.3

17

合——分时间

S

0.06

18

断路器每极断口数

1

19

断路器内六氟化硫气体(20℃时)

额定压力

MPa

0.50

报警压力

MPa

0.40

闭锁压力

MPa

0.40

含水量不大于

PPM( )

150

年漏气量不大于

1%

20

充入断路器内六氟化硫气体的重量

kg

3.5

21

断路器总重

kg

1000

22

机械寿命

3000

23

断路器接线端子静拉力

水平纵向允许负荷

N

750

水平横向允许负荷

N

500

垂直方向允许负荷

N

750

24

断路器断口及对地瓷套泄漏距离(断口/对地)

防污型(Ⅲ级)

mm

2090/1815

重污型(Ⅳ级)

mm

2585/2250

25

弹簧机构分/合闸线圈

电 阻 值

Ω

50

额定电压(DC

V

110220

额定电流(DC

A

2.2

26

弹簧机构电动机

 

W

315

  压(AC/DC

V

220

27

加热器

 

W

100

  压(AC

V

220

2.2 断路器装配调整后应达到的技术要求  见表2

2    断路器调整后应达到的技术要求

序号

项目

单位

技术要求

备注

1

动触头的行程

mm

150

出厂前调整

2

触头的滑触行程

mm

27±2

出厂前调整

3

三极分闸不同期

S

0.002

出厂前调整

4

三极合闸不同期

S

0.004

出厂前调整

5

每极主回路电阻值

μΩ

50

不包括接线端子板

3. 产品的结构及工作原理

3.1 总体结构及外形布置

断路器三极总体布置外形见图2

断路器三极组装在一个框架上,每极一柱单断口,配有CT15型弹簧机构。三极灭弧室的所有可动部件都机械地连接到弹簧操作机构上。

分闸操作由分闸弹簧完成。合闸操作则由电动机通过棘轮连杆储能的合闸弹簧来完成。

断路器由接线端子板(2-1),灭弧室(2-2),支柱瓷套(2-3),框架(2-4),控制箱(2-5),支架(2-6),电缆管(2-7)等组成。

电气控制、保护、信号装置和六氟化硫气体压力监视系统及弹簧机构均放置控制箱(2-5)内。灭弧室(2-2)与支柱瓷套(2-3)内腔相通,内部充有20℃时0.50MPa额定压力的六氟化硫气体,并由气体管路与控制箱内的气体密度控制器(2-10)相连。当六氟化硫气体压力下降至20℃时0.45MPa时发出报警信号应进行补气;当六氟化硫气体压力下降到20℃时0.40MPa时,断路器分、合闸闭锁。

2    断路器的总体布置及外形

图中:

2-1)接线端子板; (2-2)灭弧室; (2-3)支柱瓷套;

2-4)框  架;     2-5)控制箱; (2-6)支  架;

2-7)电缆管;     2-8)供气门; (2-9)弹簧机构;

2-10SF6密度控制器。

3.2 断路器灭弧室结构及工作原理

3.2.1 灭弧室结构:断路器的灭弧室采用变开距单压喷气型结构,其结构见图3

                 A. 合闸位置                                B. 分闸位置

3    断路器灭弧单元结构图中:

3-1)接线端子板; (3-2)静触头座;(3-3)静弧触头;(3-4)静触指;(3-5)喷  口;

3-6)动弧触头;(3-7)活塞杆;(3-8)中间法兰;(3-9)滑动密封装配;(3-10)吸附剂;

3-11)灭弧室瓷套;(3-12)动触头;(3-13)六氟化硫气体;(3-14)压气缸;(3-15)活  塞;

3-16)中间触指;(3-17)支柱瓷套;(3-18)绝缘操作杆。

3.2.2 工作原理

a. 合闸状态见图3A:断路器在合闸状态时,电流由上接线端子板(3-1)通过静触指(3-4)主触头(3-12)、气缸(3-14)、中间触指(3-16)和中间法兰(3-8)流至下接线端子板(3-1)。

b. 分闸操作及灭弧室动作原理见图3B)和图1:分闸操作时,绝缘操作杆(3-18)在弹簧机构(2-9)的操动下,使主触头(3-12)及与之相连的气缸(3-14)一起快速向下运动。

压气缸(3-14)与活塞杆(3-7)之间的六氟化硫气体被压缩,静触指(3-4)与动触头(3-12)分离,电流被转移至动弧触头(3-6)与静弧触头(3-3)上。随着主触头(3-12)继续向下运动,动、静弧触头分离,并产生电弧,电弧在喷口(3-5)喉道内燃烧堵塞喷口喉道,电弧被上游区的压力吹向活塞杆(3-7)内。当喷口喉道快速离开静弧触头时,被压缩的六氟化硫气体处于临界压力并以音速从喉道喷出,产生强烈的喷吹作用,电流过零瞬间使电弧迅速熄灭。电弧熄灭后由于主触头继续向下运动,吹喷作用持续进行,保证了开断后的去游离,使介质恢复强度迅速增强。

c. 合闸操作:合闸操作时,绝缘操作杆(3-18)向上运动,主触头与气缸(3-14)及可动部件亦向上运动,六氟化硫气体迅速进入气缸(3-14)内,动、静触头接触,合闸操作完成。

3.3 弹簧操动机构:断路器分、合闸操动机构为弹簧操作机构,其结构与动作原理见图4

A)合闸位置(合闸弹簧储能状态)

B)分闸位置(合闸弹簧储能状态)                               C)合闸位置(合闸弹簧释放状态)

4    弹簧操作机构图中:

4-1)凸轮;(4-2)分闸弹簧;(4-3)棘轮;(4-4)棘轮轴;(4-5)合闸弹簧;(4-6)合闸保持掣子;

4-7)合闸掣子;(4-8)合闸电磁铁;(4-9)掣  子;(4-10)分闸电磁铁;(4-11)分闸电磁铁动铁芯;

4-12)分闸掣子;(4-13)分闸保持掣子;(4-14)拐  臂;(4-15)拐臂轴;(4-16)棘爪;(4-17)棘爪轴; (4-18)大拐臂。

3.3.1 弹簧机构分闸操作见图4A:弹簧机构在合闸位置且分闸弹簧(4-2)与合闸弹簧(4-5)均已储能。拐臂(4-14)和(4-18)受分闸弹簧(4-2)逆时针方向的力矩,此力矩被分闸保持掣子(4-13)和分闸掣子(4-12)阻挡。

分闸操作步骤如下:

a. 分闸电磁铁(4-10)的线圈接受分闸信号后带电,其动铁芯(4-11)动作,冲动分闸掣子(4-12);

b. 分闸掣子(4-12)向顺时针方向旋转,释放分闸保持掣子(4-13);

c. 分闸保持掣子(4-13)亦向顺时针方向旋转,并释放A销;

d. 拐臂(4-14)和(4-18)受分闸弹簧(4-2)的推力,向逆时针方向旋转;

e. 拐臂(4-18)通过与其连接的水平拉杆与垂直拉杆(3-18)使动静触头快速分离,断路器分闸。

3.3.2 弹簧机构合闸操作见图4B:弹簧机构在分闸位置,合闸弹簧(4-5)已储能,棘轮轴(4-4)承受联接在棘轮4-3上的合闸弹簧(4-5)逆时针方向的力矩被合闸保持掣子(4-6)和合闸掣子(4-7)所阻挡。

合闸操作步骤如下:

a. 合闸电磁铁(4-8)的线圈接受合闸信号后带电,掣子(4-9)动作,冲动合闸掣子(4-7);

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4C)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4C),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. 4A)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5

    a. 5A)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. 5B),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)。

c. 5C),在B销的推动下滚子(5-1)沿合闸掣子(5-3)的背面滚动,并使合闸掣子(5-3)继续顺时针方向旋转,而推动掣子(5-4)逆时针方向旋转而滑离防跳跃销(5-2),并使掣子(5-4)保持在倾斜位置。

                      (A)分闸(合闸弹簧储能)

B)合闸时,合闸线圈带电                                                   C)合闸后,合闸线圈仍带电

( D)合闸后,合闸线圈断电                                           E)分闸时,合闸线圈带电防跳跃位置)

5    防跳跃装置:d. 5D),合闸线圈(5-6)断电时,动铁芯(5-7)带着掣子(5-4)在弹簧(5-5)的作用下复位到如图的位置,以备再合闸。

e. 5E),当断路器处于合闸位置,B销被合闸掣子(5-9)扣住(即合闸弹簧已储能),合闸保持掣子(5-9)被合闸掣子(5-3)阻挡时,如果在这种情况下断路器分闸,虽然合闸信号继续保持,但防跳跃销(5-2)已使掣子(5-4)倾斜,掣子(5-4)动作已不可能推动合闸掣子(5-3),所以断路器不能再次合闸。只有当合闸信号切除,合闸线圈(5-6)断电,动铁芯(5-7)带着掣子(5-4)返回原位,才能进行下一次合闸操作,如图5A)所示。

3.4 电气控制系统

断路器的电气控制系统见图6

额定直流操作电压为220V时见图6A),额定直流操作电压为110V时见图6B)。就地操作时应将HK2换向开关旋扭至如图“就地”处,合闸弹簧(4-5)储能后可进行就地分、合闸操作。若控制室进行操作时应将HK2换向开关扭至如图“远方”处即可由控制室进行分、合闸操作。

3.4.1 合闸:合闸电流通过接触器ZJ3的常闭接点经转换开关HK1的接点流至合闸线圈HQ,当气压正常,气体密度控制器的闭锁接点断开,ZJ4常闭接点导通,合闸线圈HQ通电,断路器合闸。

6中电阻R是为了防跳跃而预置的,需要时将R-1HK1-35相联。因为断路器装有机械防跳跃装置,断路器合闸操作完成后:转换开关接点HK1已切换,此时如果合闸信号继续保持,但是合闸线圈HQ是和R串联的,控制电压大部分加在电阻R上,而加在合闸线圈HQ上的控制电压远远小于它的最小工作电压,合闸线圈流过的只是一个维护它继续保磁的电流以使掣子(5-4)继续保持倾斜状态,以达到机械防跳跃的目的。

ZJ3接触器,是电气防跳跃而设置的,它也可以保证合闸线圈不致因为长时间通电而烧毁。其常闭接点ZJ3在合闸命令发布后0.20.3S动作。将合闸回路切除,要想再次进行合闸,只有将合闸命令撤消,重新给合闸命令才有可能进行。

3.4.2 分闸:分闸电流通过HK1的接点及分闸线圈TQ,断路器分闸。

气体密度控制器的报警接点在低于0.45MPa20℃)压力时发报警信号,其闭锁接点在低于0.40MPa20℃)压力时动作将分、合闸回路切除,实现闭锁。