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高压开关基本知识及相关术语

高压开关基本知识及相关术语

一、断路器的作用

高压断路器在正常运行时用它接通或切断负荷电流;

二、断路器的分类

S─少油断路器额定电流,

D─多油断路器派生标志

K─空气断路器 C─带有手车装置

Q─产气断路器 G─改进型

Z─真空断路器D─带有电磁操作结构

L─六氟化硫断路器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ─断流容量

C─磁吹断路器额定电压,kV

安装条件设计序号

N─户内

W─户外

1.多油断路器:利用绝缘油作为灭弧介质、相间及相对地绝缘介质。

2.少油断路器:绝缘油只作灭弧介质。载流部分是借空气和陶器绝缘材料或有机绝缘材料来绝缘,灭弧方式多为横向吹动电弧。

3.空气断路器:利用压缩空气的吹动来熄灭电弧的。和控制断路器的分合阐动作。

4.SF6断路器:用SF6气体作绝缘和灭弧介质。

5.磁吹式断路器:当电弧电流通过吹弧线圈以产生磁束来吹弧及消弧。

6.真空断路器:利用真空灭弧和绝缘,灭弧时间一般只有半个周波。

三、断路器的主要性能与参数

1.额定电压及额定电流

(1)额定电压

2)额定电流

指在额定频率下长期通过此电流时,断路器无损伤,且各部分发热不超过长期工作时较高允许发热温度。

我国规定额定电流为:200、400、630、(1000)、1250、1600、(1500)、2000、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000、20000A。

2.额定开断电流和额定断流容量

(1)断路器在开断操作时,首先起弧的某相电流称为开断电流。在额定电压下,能保证正常开断的较大短路电流称为额定开断电流。它是标志断路器开断能力的一个重要参数。

我国规定额定开断电流为:1.6、3.15、6.3、8、10、12.5、16、20、25、31.3、40、50、63、80、100kA等。

(2)把额定条件下的开断能力称为额定断流容量。三相电路的额定断流容量,以(MVA)表示。

我国根据国际电工委员会(IEC)的规定,现只把额定开断电流作为表征开断能力的唯一参数,而断流容量仅作为描述断路器特性的一个数值。

3.关合能力

说明断路器关合短路故障能力的参数为额定关合电流。

4.耐受性能

断路器应具有足够的耐受短时短路电流作用的能力,简称耐受能力。

 

5.操作性能

(1) 分闸时间 。 

(2) 合闸时间

6.自动重合闸性能

自动重合闸的操作循环:分——合分——合分。为断路器开断故障电路,从电弧熄灭起到电路重新接通的时间,称为无电流间隔时间,一般为0.3s或0.5s;

断路器开断时间与无电流间隔时间之和称为自动重合闸时间。

金属短接时间系指断路器重合闸操作后,触头闭合到第二次触头分开所需用的时间

 

 

四、高压开关柜基本概念

1.开关柜(又称成套开关或成套配电装置):它是以断路器为主的电气设备;是指生产厂家根据电气一次主接线图的要求,将有关的高低压电器(包括控制电器、保护电器、测量电器)以及母线、载流导体、绝缘子等装配在封闭的或敞开的金属柜体内,作为电力系统中接受和分配电能的装置。

2.高压开关设备:主要用于发电、输电、配电和电能转换的高压开关以及和控制、测量、保护装置、电气联结(母线)、外壳、支持件等组成的总称。

3.开关柜防护要求中的“五防”:防止误分误合断路器、防止带电分合隔离开关、防止带电合接地开关、防止带接地分合断路器、防止误入带电间隔。

4.母排位置相序对应关系:

 

相别 漆色母线安装相互位置

垂直 水平引下线

A相 黄 上 远 左

B相 绿 中 中 中

C相 红 下 近 右

 

 

五、 高压开关柜组成及分类

1、开关柜的组成;

开关柜由柜体和断路器二大部分组成,具有架空进出线、电缆进出线、母线联络等功能。柜体由壳体、电器元件(包括绝缘件)、各种机构、二次端子及连线等组成。

 

★.柜内电器元件:

 柜内常用一次电器元件(主回路设备)常见的有如下设备:

电流互感器简称CT【如:LZZBJ9-10】

电压互感器简称PT【如:JDZJ-10】

接地开关【如:JN15-12】

避雷器(阻容吸收器)【如:HY5WS单相型;TBP、JBP组合型】

隔离开关【如:GN19-12、GN30-12、GN25-12】

高压断路器【如:少油型(S)、真空型(Z)、SF6型(L)】

高压接触器【如: JCZ3-10D/400A型】

高压熔断器【如:RN2-12、XRNP-12、RN1-12】

变压器【如:SC(L)系列干变、 S系列油变】

高压带电显示器【GSN-10Q型】

绝缘件【如:穿墙套管、触头盒、绝缘子、绝缘热缩(冷缩)护套】

主母线和分支母线

高压电抗器【如串联型:CKSC和起动电机型:QKSG】

负荷开关【如:FN26-12(L)、FN16-12(Z)】

高压单相并联电容器【如:BFF12-30-1】 等等

2、高压开关柜分类:

1.按断路器安装方式分为移开式(手车式)和固定式

(1).移开式或手车式(用Y表示):表示柜内的主要电器元件(如:断路器)是安装在可抽出的手车上的,由于手车柜有很好的互换性,因此可以大大提高供电的可靠性,常用的手车类型有:隔离手车、计量手车、断路器手车、PT手车、电容器手车和所用变手车等,如KYN28A-12。

(2).固定式(用G表示): 表示柜内所有的电器元件(如:断路器或负荷开关等)均为固定式安装的,固定式开关柜较为简单经济,如XGN2-10、GG-1A等。

2.按安装地点分为户内和户外

(1).用于户内(用N表示);表示只能在户内安装使用, 如:KYN28A-12等开关柜;

(2).用于户外(用W表示);表示可以在户外安装使用, 如: XLW等开关柜。

 

六、预防性实验项目

表18  高压开关柜的试验项目、周期和要求

序号

项   

周   

要           

实验设备

1

  辅助回路和控制回路绝缘电阻

 

  1)1~3年

  2)大修后

  绝缘电阻不应低于2MΩ

  采用1000V兆欧表

2

  辅助回路和控制回路交流耐压试验

  大修后

  试验电压为2kV

   实验变压器

3

  断路器速度特性

  大修后

  应符合制造厂规定

 开关机械特性测试仪

4

  断路器的合闸时间、分闸时间和三相分、

合闸同期性

  大修后

  应符合制造厂规定

 开关机械特性测试仪

5

  断路器、隔离开关及隔离插头的导电回路电

  1)1~3年

  2)大修后

  1)大修后应符合制造厂规定

  2)运行中应不大于制造厂规定值的1.5倍

  回路电阻测试仪

6

  操动机构合闸接触器和分、合闸电磁铁的较低动作电压

  1)大修后

  2)机构大修后

  参照表11中序号12

 开关机械特性测试仪

开关操作电源箱

7

  合闸接触器和分合闸电磁铁线圈的绝缘电阻和直流电阻

  大修后

  1)绝缘电阻应大于2MΩ

  2)直流电阻应符合制造厂规定

  采用1000V兆欧表

8

  绝缘电阻试验

  1)1~3年(12kV及以上)

  2)大修后

  应符合制造厂规定

实验变压器

9

  交流耐压试验

  1)1~3年(12kV及以上)

  2)大修后

  试验电压值按DL/T593规定

实验变压器

10

  检查电压抽取(带电显示)装置

  1)1年

  2)大修后

  应符合制造厂规定

 

11

  SF6气体泄漏试验

  1)大修后

  2)必要时

  应符合制造厂规定

 

12

  压力表及密度继电器校验

  1~3年

  应符合制造厂规定

 密度继电器校验仪

13

五防性能检查

  1)1~3年

  2)大修后

  应符合制造厂规定

  五防是:①防止误分、误合断路器;②防止带负荷拉、合隔离开关;③防止带电(挂)合接地(线)开关;④防止带接地线(开关)合断路器;⑤防止误入带电间隔

14

  对断路器的其它要求

  1)大修后

  2)必要时

  根据断路器型式,应符合8.1、8.2、8.6条中的有关规定

 

15

  高压开关柜的电流互感器

  1)大修后

  2)必要时

见第7章

 

七、开关机械特性相关术语

 

触头开距

分位置时,开关一极的各触头之间或其连接的任何导电部分之间的总间隙。

行程(触头的)

分、合操作中,开关动触头起始位置到任一位置的距离。

超行程

合闸操作中,开关触头接触后动触头继续运动的距离。

注:对某些结构,如对接式触头,为触头接触后产生闭合力的动触头部件继续运动的距离。

分闸速度

开关分(闸)过程中动触头的运动速度。

注:实施时常以某尽量小区段的平均值表征。

触头刚分速度

开关分(闸)过程中,动触头与静触头分离瞬间的运动速度。

注:测试有困难时,常以刚分后10ms内的平均值表征。

合闸速度

开关合(闸)过程中,动触头的运动速度。

注:实施时常以某尽量小区段的平均值表征。

触头刚合速度

开关合(闸)过程中,动触头与静触头接触瞬间的运动速度。

注:测试有困难时,常以刚合前10ms内的平度均值表征。

合(闸)时间

从接到合(闸)指令瞬间起到所有极触头都接触瞬间的时间间隔。

注1:合(闸)时间包括开关合闸所必需的并与开关组成一整体的任何辅助设备的动作时间。

注2:对装有并联电阻的断路器,需把与并联电阻串联的触头都接触瞬间前的合闸时间和主触头都接触瞬间前的合(闸)时间作出区别。

除非另有说明,合(闸)时间就是指直到主触头都接触瞬间的时间。

分-合时间(自动重合时)

重合操作时,从所有极的弧触头都分离瞬间起到所有极各弧触头都重新接触瞬间的时间间隔。

无电流时间(自动重合时)

自动重合闸中,开关分操作时,从各极均熄弧起到随后重新合时任意一极首先通过电流时的时间间隔。

合-分时间:金属短接时间

在合-分操作中,从所有极各触头都接触瞬间起到随后的分操作时在所有极中弧触头都分离瞬间的时间间隔。

注:除非另有说明,即认为与开关装在一起的分闸脱扣器是在首合极中各触头都接触瞬间通电。这种情况下的分-合时间是最短的合-分时间。

分闸时间(开关的)

从开关分闸操作起始瞬间(即接到分闸指令瞬间)起到所有极的触头分离瞬间的时间间隔。

注:对装有并联电阻的断路器,需把直到弧触头都分离瞬间的分闸时间和直到带并联电阻的串联触头都分离瞬间的分闸时间作出区别。除非另有说明,分闸时间就是指直到主触头都分离瞬间的时间。

开关合(闸)同期性

开关合时各极间及(或)同一极各断口间的触头接触瞬间的较大时间差异。

开关分(闸)同期性

开关分时各极间及(或)同一极各断口间的触头分离瞬间的较大时间差异。

时间-电流特性

在规定操作条件下,表示时间(例如动作时间)作为预期电流的函数的曲线。

弹跳时间

开关动触头与静触头在分(合)闸操作中,从第一次分开(合上)开始到未尾稳定地分开(合上)为止的时间。

分(合)闸平均速度

开关分(合)闸操作中,动触头在整个运动中的行程与时间的比值。

注:对于装有分闸缓冲的真空断路器,分闸平均速度的指开关分闸操作中,动触头在被缓冲前的行程中与该段行程中所用时间的比值

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