SF6高压断路器开断短路电流功用的剖析

1、SF6 高压断路器开断短路电流功用的剖析1 导言如今SF6断路器在体系中很多运用，SF6断路器与早年的油断路器比照，很首要的一个长处即是灭弧机理的改善，然后延伸了 运用 寿数，削减了作业修补作业。跟着电力走向商场，对供电牢靠性的恳求越来越高，电气 设备的状况修补正逐渐翻开，对 SF6高压断路器而言，很多厂家对 密 封、安排传动等在机械寿数内都能够做到免保护，断定高压断路 器停 电修补或替换首要根据其开断短路电流的次数。因而，在高压 断路器 设备的投标中，断路器开断额外短路电流的次数己变成一个 首要方 针。2 SF6断路器的首要灭弧方法2? 1 变开距灭弧构造的首要方法这些年很多进口和合资厂的断

2、路器引入电力体系，首要有SIEMENS ABB ALSTOMAEG公司的商品。这类断路器都选用 SF6 作为绝缘介质，绝大大都出产厂出产的 1 十 kV 及以上的断路器 灭弧室 构造选用的都是变开距灭弧构造。其灭弧原理不外乎自能 式、压气 式、自能压气式三种方法。压气式建压快，触头不易磨 损，在开断小 电流时简略发作截流；自能式建压慢，对电弧触头易 烧损，开断小电 流时牢靠性不高；自能压气式将两种方法联络起 来，开断大电流用自 能原理，开断小电流用吹气原理。别的国内的 一些断路器出产厂也引 入国外技能开发了有些商品，如西安高压开 关厂的 LW24 (15)、平顶山 高压开关厂的 LW6 等类型

3、断路器。2. 2SIEMENSS开距灭弧构造的特征IEMENS公司出产的220kV及以上断路器的灭弧室构造选用 的是定开距压气式双向内喷发灭弧原理。两个装备有耐弧的石墨触 头的 静触头固定不动，由连杆股动引弧部位镶有引弧石墨园环的桥 式动触 头运动，完结断路器的分合闸。定开距灭弧室的石墨喷嘴是 其首要特 征，加工准确，电场均匀，耐弧功用极好，然后延伸了电 寿数。如今 SIEMENS也己开端岀产220kV变开距灭弧原理的断路 器。3 短路开断实验断路器的短路开断实验有必要要有大容量的电源， 即在短 时刻 内能供给恰当于电力体系短路时那样大的容量。当断路器的额 外参数行 进后，由于受实验水平缓条件

4、的束缚，即便挑选组成实验 的方法 (实验 时用两个电源， 一个供给电流，另一个供给电压 )也 难以满意实验恳求， 有必要挑选合理有用的实验方法。如今国内断路器的开断实验由全体实验、单相实验和单元 实 验三种方法。全体实验是在拼装无缺的三相断路器上依照断路器 规那么的额外电压和额外短路开断电流进行三相实验。这种 实验最挨 近于实习开断状况，查核商品的功用最实在。但恳 求的实验容量和 断路器的额外短路开断容量持平，实验出资 恰当大，关于大容量断 路器简直不或许。通常全体实验仅限 于35kV及以下，额外开断电流 32. 5kA及以下的断路器。关于十kV及以上的断路器都选用单相实验的方法，假设断路器的

5、额外电压为U,额外短路开断电流为Is,全体实验恳求的容 量为P二 丿3UIS单相实验时思考首开相系数 2. 3,因而实验设备的 容量P1二 1.3UPIS二 1.3U/J3XIS二0.43P。因而各相分装的三相断路器 绝大有些用 单相实验来查核断路器的开断才干。曩昔很多运用的SW6 SW2等类型断路器的额外短路开断都能查核到每一相。如西高厂的SW6说明书中明晰不经任何修补，SW6能接连13次开断额 外短路电流，咱们的了 解即是每一相都能开断 13 次额外短路电流。4 SF6断路器的短路开断次数剖析SF6断路器的短路开断次数 剖析4. 1 变开距灭弧构造断路器的短路开断次数断路器开断短路电流次数

6、是决议断路器是不是进行修补的 首 要根据，通常在SF6断路器的标书中恳求短路开断次数 > 20次以 确保 必定的免保护运用期。这儿存在一个疑问，简直悉数的出产厂 在投标 文件中都许诺短路开断次数 >20 次，但查阅它们的短路开断 次数与开 断电流的联络曲线，除了 SIEMENS选用定开距构造的断路 器外，均达 不到 20 次的恳求。如SIEMENS的2十kV3APIFG型，额外短路开断电流为40kV,曲线反映满容量开断次数为 17次；AEG公司1十kVSI- 123F1/3131 型，额外短路开断电流为31. 5kV曲线反映满容量开 断次数为15次； ALSTOM的220kV的FX

7、T14F型，额外短路开断电流 为40kV,曲线反映满 容量开断次数为十次；SIEMENS勺220kV的3AP1-FI型，额外短路开断 电流为50kV,曲线反映满容量开断次数仅为6次。国内厂家通常不供给 曲线，如西高厂在LW25型断路器 说明书基地接说到引荐的主触头修 补周期为额外短路电流开断约20次。为何会这么呢？应当说用户在投标文件中说到的恳求断路器短 路 电流开断次数 >20 次的方针，是按单相查核的，由于前面现己阐明 2十kV以上断路器的开断实验是分相进行的。而出产厂的解说是高压体系接地缺陷为首要缺陷，从概率上讲单相能开断 7 次，三相 就能开断 20 次以上，实习上每相满容量开断

8、 20 次是达不到的。从 世界上如今的 断路器构造方案和技能水平来看，变开距自能压气灭 弧断路器， 220kV 的满容量开断不大于十次，1十kV的不大于20次4. 2 定开距灭弧构造断路器短路开断次数SIEMENS勺定开距压气灭弧断路器确实能到达额外短路开断20次的恳求，其220kV的3AQ1-EE断路器额外短路开断电流 50kV的能 够满容量开断20次，40kV的能够开断25次。但也有利有 弊：定开距 灭弧室断口的绝缘裕度比变开距构造小；导电触头和石 墨弧触头连在 一同，导电触头简略受电弧影响；操作功大，对安排 恳求高，通常选 用液压安排才干满意恳求；运动及传动部件多，构 造杂乱，对方案和

9、设备技能恳求高；报价较高。变开距自能压气灭弧断路器运用短路电流中的能量去加热 SF6 气体，遮断短路电流所需作业压力并非来自断路器的操作安 排，这么 操作安排就能够方案成分外简略牢靠，即选用绷簧安排或 液压绷簧安 排。5 SF6断路器短路开断次数的挑选和主张5. 1 短路开断电流的剖析DL / T615-1997标准规那么的沟通高压断路器额外参数中，额外短路开断电流是指额外短路电流中沟通重量的有用值。而通常 咱们以 为额外短路开断电流表征的是断路器在端部短路下的开断才 干，它由 两有些组成：沟通重量有用值和直流重量百分数。通常体系短路电流中的直流重量衰减时刻常数为45ms,而断路器的实习开断电

10、流值指断路器动作后在触头别离刹那间的三相 短路 电流值，并不是短路后 Os的数值，由于现代高压、超高压的断路器分闸时刻都很短，通常在0. 04s计及电弧燃烧时刻，继电保 护动作时 刻，触头别离刹那间己是短路发作往后的 0. 08? 0? is, 此刻短路电流己 有必定的衰减。当断路器设备处在电气上与发电机 满意远时，短路电 流中沟通电流的衰减能够疏忽。所以选用断路器 时，其额外短路开断 电流不小于设备处的体系短路电流有用值就能 够了。5. 2 设备投标文件对开断次数的提法首要标书上提的恳求应严厉明晰、契合实习。额外短路电 流 开断次数指明是单相开断次数，由于提三相开断次数概念不清， 可了 解为

11、三相短路开断数，也可了解为 3 个单相的开断数累计。对 开断短 路电流32. 5kA或40kA的1十kV断路器，如今都达不到20次单相开断 的恳求，能够提出单相开断15次的恳求。220kV的开关 假定提20 次，如今能做到的也只需 SIEMEN家，关于投标也无含 义，也要批 改，能够将50kA的定为6次，40kA的定为十次较为适5. 3 断路器额外短路开断次数的合理挑选我国 1993 年版的?城市电力网方案方案导那么?中明晰规那么为了获得合理的经济效益，城市各级电压的短路容量应当从网络的计划、变压器的容量、阻抗的挑选、作业方法等方而进行操控，使各级电压断路器的开断电流以及设备的动热安稳电流得到

12、协作，通 常 220kV 断路器挑选 40kA, 1十 kV 断路器挑选 32? 5kA 或 40kA。实习上除极单个500kV变电所的220kV母线，大有些220kV母线短路容量远小于40kAo另一方而，SF6断路器短路开断 次数 与短路开断电流联络底子契合 Knl2二C公式，即短路开断次数与 短路 开断电流的平方成反比。例如我局 220kV 闻堰变 220 母线短路 容量为 9804MVA约25.7kA所用断路器为40kA的LW15型，依照 出产厂供给 的约 20kA 次的开断数，单相开断约 7 次。那么断路器近区 可开断次数均 为门=7X402/ 25. 72 = 16? 9。因而对22

13、0kV断路器 的挑选要脚踏实地， 短路开断次数当然首要但不用成心寻求，只需 满意作业恳求即可。变开距构造的断路器尽管开断次数不及定开距构造断路 器，但安排简略、构造轻盈、作业保护作业少、报价廉价，也是较 好 的挑选。如今 1 十 kV 断路器自身满容量开断通常可到达 15 次以 上， 并且额外短路开断电流与 1 十体系短路电流比照有较大的裕 度。彻底 满意作业恳求。如挑选31. 5kA开断次数为15次的断路器 在20kA体系 中作业，依照公式核算，近区开断次数可到达 37 次， 寿数期内能够做 到免保护。5. 4断路器短路开断的作业核算 平常作业作业中对开断短路的核算也要悉数细心。如今 220kV 变电所都有缺陷录波器，并且微机保护很多项选择用，断路器自 身也有动 作计数器，为根底核算创造晰条件。通常线路缺陷能够断 定相间仍是 单相，短路电流的数量。这些根底作业为