SF6开关低温技术

1、苏州苏州AREVA高压电气开关有限公司高压电气开关有限公司2目录公司简介公司简介产品简介产品简介产品的优点和设计特点产品的优点和设计特点3公司简介公司简介产品简介产品简介产品的优点和设计特点产品的优点和设计特点4 GL 系列带弹簧操作机构的断路器系列带弹簧操作机构的断路器系列成熟技术，如有需要，可在苏州生产成熟技术，如有需要，可在苏州生产成熟技术，目前在国外生产成熟技术，目前在国外生产 GL 309 GL 3082531.54050632525224-3672.5100123145170UnkVIcckAGL 310 GL 311GL 313GL 107XGL 312362420550800G

2、L 316 GL 317GL318XGL316XGL 318GL317XGL315GL315XGL314XGL 314成熟技术，目前在苏州工厂进行生产成熟技术，目前在苏州工厂进行生产5 高可靠性的产品高可靠性的产品 顺应市场要求的设计顺应市场要求的设计 严格的质量管理严格的质量管理 持续改进生产及售后服务持续改进生产及售后服务产品的优点和设计特点产品的优点和设计特点6产品的优点和设计特点产品的优点和设计特点 72.5kV及以上断路器因设备自身原因非计划停运统计表及以上断路器因设备自身原因非计划停运统计表制造厂国产设备进口、合资设备西开平高新东北瓦高如高泰开北开西门子ABBAREVA在运台数15

3、65711803505944762131221194613921118276737合计4534834794非停次数154148921842023399合计45073非停率0.9841.2541.8190.0220.3750.1812.1140.1650.330.134合计0.9920.21高压开关高压开关，2009年年10月月26卷第五期卷第五期2008年国网系统高压开关运行状况分析年国网系统高压开关运行状况分析7设计目标设计目标: :降低分合闸所需能量降低分合闸所需能量持续完善自能式灭弧技术持续完善自能式灭弧技术降低操作功降低操作功降低操作冲击强度降低操作冲击强度 减少零件磨损减少零件磨损增

4、强断路器可靠性和寿命增强断路器可靠性和寿命自能式灭弧自能式灭弧8自能式灭弧室自能式灭弧室合闸位置合闸位置 压气过程压气过程热能效应热能效应 分闸位置分闸位置VtVcVt : 热能室热能室Vc : 压气室压气室AREVA公司开发的自能式灭弧室开断电流可公司开发的自能式灭弧室开断电流可达到达到 63kA 9分闸能量的演变分闸能量的演变10分闸所需能量的变化（每极）分闸所需能量的变化（每极）420 kV245 kV分闸能量的演变分闸能量的演变CIGRE (全球知名的电力公司协会）全球知名的电力公司协会）对高压断路器可靠性的第二次调查：对高压断路器可靠性的第二次调查：I断路器故障部件的对比断路器故障部

5、件的对比:机构箱机构箱44 %控制柜控制柜 24 %II 不同机构的故障率的对比：不同机构的故障率的对比：液压：液压： 0.029空气：空气：0.008弹簧：弹簧： 0.004结论结论: 操作机构是对断路器可靠性影响最大的部件，操作机构是对断路器可靠性影响最大的部件， 弹簧操作机构的可靠性大大优于其他操作形式的机构弹簧操作机构的可靠性大大优于其他操作形式的机构 断路器的可靠性研究断路器的可靠性研究12阿海珐断路器密封技术介绍 相关部件介绍相关部件介绍 特点特点优势优势受益受益密封圈有很大的交叉接触面积确保密封性能降低泄露风险 Fish Seal Design 鱼形密封圈设计鱼形密封圈设计13瑞

6、士瑞士AREVA专业工厂设计制造专业工厂设计制造FK型弹簧操作机构型弹簧操作机构14FK操作机构结构操作机构结构 15FK操作机构原理操作机构原理 16FK操作机构原理操作机构原理 盘簧盘簧+ 高储能 - 体积大- 震动性大-过载时时弹簧疲劳造成能量散失- 旋转运动转换成线性运动螺旋拉簧螺旋拉簧+ 均匀的力量分布， 产生高可靠性+ 无内耗+ 储能时间短- 低能量-断裂时失去能量- 弹簧故障可能会损 坏机构的其他部件螺旋螺旋压簧压簧+ 高可靠性+ 均匀的的力量分布+ 无内部消耗+ 储能时间短+ 无过度疲劳的可能+ 即使弹簧断裂时也可储能碟碟簧簧+ 高储能+ 小体积- 内部摩擦能量损失- 滞后现象

7、- 非线性动力传输功能 弹簧形式弹簧形式1810,000次操作循环 :- 8,000次在 +20C- 1,000次在 +40C- 1,000次在 -25C在试验前后，动作时间相差小于1ms严格的试验严格的试验 :在潮湿环境下的试验：温度: 25 C 40 C相对湿度 80%循环操作: 350次FK型弹簧操作机构型弹簧操作机构IBRIDO170 kV,40 kAB65145 kV, 40 kAB105170/245 kV, 50 kAGL317550 kV, 50/63 kA应用于应用于AREVA所有形式的断路器：所有形式的断路器：FK操作机构的应用操作机构的应用FKG2S发电机断路器, 75

8、kAGL 312145 kV, 40 kA20 高可靠性的产品高可靠性的产品 顺应市场要求的设计顺应市场要求的设计 严格的质量管理严格的质量管理 持续改进的服务及售后服务持续改进的服务及售后服务产品的优点和设计特点产品的优点和设计特点21低温环境低温环境22道尔顿（道尔顿（Dalton）分压定律）分压定律 23SF6气体与环境温度气体与环境温度 SF6气体的密度影响断路器的开断性能，而不是气体压力。气体的密度影响断路器的开断性能，而不是气体压力。 当环境温度变化未到达饱和蒸汽曲线时，当环境温度变化未到达饱和蒸汽曲线时，SF6气体的密度气体的密度 保持不变，而压力值随温度变保持不变，而压力值随温

9、度变化而变化。化而变化。 当环境温度降低到饱和蒸汽液化温度时，当环境温度降低到饱和蒸汽液化温度时， SF6气体的密度气体的密度 沿着液化曲线降低。沿着液化曲线降低。饱和曲线SF6气体与环境温度气体与环境温度-30 AREVA断路器额定充气压力断路器额定充气压力 0.75Mpa.(+20，绝对压力，绝对压力， = 50kg/m3 )在在-30 时，密度降低到时，密度降低到 1= 42.7 kg/m3,对应的对应的SF6压力是压力是0.64 MPa (+20, 绝对绝对压力压力).0.75Mpa0.64Mpa25SF6气体与环境温度气体与环境温度AREVA断路器在断路器在0.61Mpa的绝对压力下

10、通过型式试验的绝对压力下通过型式试验 绝缘试验绝缘试验, 短路开断短路开断试验试验, 近区故障试验近区故障试验, 失步试验和容性开端试验失步试验和容性开端试验绝缘强度和开断性能：绝缘强度和开断性能： 2= 39.8kg/m3(0.61MPa) 其绝缘性能相当于纯SF6气体的78%- 故为提高绝缘性能 : P(混合)=P(纯 SF6)/0.78低温环境：混合气体低温环境：混合气体29结论是, CF4 的灭弧能力和 SF6 一样优越2) 开断性能多个研究表明SF6和 CF4 有相同的热恢复速度下面是HO Noeske (81 SM 389-6) 提供的曲线:低温环境：混合气体低温环境：混合气体30

11、使用纯 SF6的性能220kV 40kA - -35C220kV 50kA - -30C330kV 40kA - -40C330kV 50kA - -30C550kV 50kA - -35C 550kV 63kA - -30CGL系列的低温性能系列的低温性能31采用CF4+SF6混合气体时的性能 :220kV / 330kV / 550kV - -40C 使用 50% SF6 + 50% CF4220kV / 330kV / 550kV - -50C 使用36% SF6 + 64% CF4GL系列的低温性能系列的低温性能32 广泛使用于全球主要低温区域广泛使用于全球主要低温区域 (-35C 至至 -50C) :w中国中国低温业绩低温业绩.xls 超过超过185台断路器已投运台断路器已投运w加拿大加拿大l超过超过 80 台断路器已投运台断路器已投运w东欧东欧 (俄罗斯俄罗斯, 乌克兰乌克兰, 乔治亚乔治亚)l超过超过 90 台断路器已投运台断路器