浅谈六氟化硫断路器的工作原理及异常处理(修改)

1、浅谈六氟化硫断路器的浅谈六氟化硫断路器的工作原理及异常处理工作原理及异常处理达坂城风电场达坂城风电场: :李缘李缘断路器基本介绍断路器基本介绍断路器的定义断路器的定义 断路器是指能够关合、承载和断开正常回路断路器是指能够关合、承载和断开正常回路条件下的电流，并能关合在规定的时间内承载条件下的电流，并能关合在规定的时间内承载和开断异常回路条件（包括短路条件）下的电和开断异常回路条件（包括短路条件）下的电流的开关装置。流的开关装置。断路器的分类断路器的分类按电流类型分类按电流类型分类 直流断路器直流断路器 交流断路器交流断路器按电压等级分类按电压等级分类 低压断路器：交流额定电压不大于低压断路器：

2、交流额定电压不大于1200V1200V或直流额或直流额 定电压不大于定电压不大于1500V1500V 高压断路器：额定电压在高压断路器：额定电压在3000V3000V及以上。及以上。按灭弧介质分类按灭弧介质分类 油断路器、压缩空气断路器、六氟化硫断路器油断路器、压缩空气断路器、六氟化硫断路器 真空断路器、磁吹断路器、固体产气断路器真空断路器、磁吹断路器、固体产气断路器 高压断路器命名规则高压断路器命名规则高压断路器常规命名规则高压断路器常规命名规则我场使用的我场使用的110kV断路器断路器SF6高压断路器参数高压断路器参数额定电压额定电压额定电压额定电压 指断路器长期工作的标准电压（对三相系统

3、指线指断路器长期工作的标准电压（对三相系统指线电压）。电力系统在运行中允许有电压）。电力系统在运行中允许有5 5的波动，断路的波动，断路器必须适应在电压变化范围内能长期工作，为此断路器必须适应在电压变化范围内能长期工作，为此断路器出厂时都以最高工作电压进行鉴定。如：对器出厂时都以最高工作电压进行鉴定。如：对3 3220kV220kV范围内，其最高工作电压较额定电压约高范围内，其最高工作电压较额定电压约高1515左左右；对右；对330kV330kV以上，规定最高工作电压较额定电压高以上，规定最高工作电压较额定电压高10%10%。我场使用的我场使用的110kV110kV断路器断路器 额定电压额定电

4、压:126kv126kvSF6高压断路器参数高压断路器参数额定电流额定电流额定电流额定电流 指在额定频率下长期通过此电流时，断路器无损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最高允许发热温伤，且各部分发热不超过长期工作时最高允许发热温度。度。 我国规定额定电流为：我国规定额定电流为：200200、400400、630630、（、（10001000）、）、12501250、16001600、（、（15001500）、）、20002000、31503150、40004000、50005000、63006300、80008000、1000010000、1250012

5、500、1600016000、20000A20000A 我场使用的我场使用的110kV110kV断路器额定电压为断路器额定电压为:3150A:3150ASF6高压断路器参数高压断路器参数额定开断电流额定开断电流额定开断电流额定开断电流 断路器在开断操作时，首先起弧的某相电流称为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，能保证正常开断的最大短开断电流。在额定电压下，能保证正常开断的最大短路电流称为额定开断电流。它是标志断路器开断能力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。的一个重要参数。 我国规定额定开断电流为：我国规定额定开断电流为：1.61.6、

6、3.153.15、6.36.3、8 8、1010、12.512.5、1616、2020、2525、31.531.5、4040、5050、6363、8080、100kA100kA等。等。 我场使用的我场使用的110kV110kV断路器额定电压为断路器额定电压为:40kA:40kASF6高压断路器参数高压断路器参数短时耐受电流短时耐受电流短时耐受电流短时耐受电流 短时短时耐受耐受电流（热稳定电流）电流（热稳定电流） 在规定的时间内在规定的时间内（规定标准时间为（规定标准时间为2s2s，需要大于，需要大于2s2s时推荐时推荐4s4s）断路器）断路器在合闸位置，可能经受的短时热电流有效值（在合闸位置，

7、可能经受的短时热电流有效值（kAkA），），称为短时热电流（或短时耐受电流），断路器标准中称为短时热电流（或短时耐受电流），断路器标准中规定规定 短时短时耐受耐受电流通过断路器时，各零部件的温度不电流通过断路器时，各零部件的温度不应超过短时发热最高允许温度，且不致出现触头熔接应超过短时发热最高允许温度，且不致出现触头熔接或软化变形，以及其它妨碍正常运行的异常现象。允或软化变形，以及其它妨碍正常运行的异常现象。允许发热最高温度数值随材料而异。许发热最高温度数值随材料而异。 我场使用的我场使用的110kV110kV断路器短时耐受电流为断路器短时耐受电流为:4s 40kA:4s 40kASF6高压断

8、路器参数高压断路器参数峰值耐受电流峰值耐受电流峰值耐受电流峰值耐受电流 峰值耐受电流亦称动稳定电流，即在规定的使用峰值耐受电流亦称动稳定电流，即在规定的使用条件和性能下，断路器在合闸位置时所能经受的电流条件和性能下，断路器在合闸位置时所能经受的电流峰值。它与关合电流不同的是，峰值耐受电流是断路峰值。它与关合电流不同的是，峰值耐受电流是断路器处于合闸位置时通过的短路电流，而关合电流则是器处于合闸位置时通过的短路电流，而关合电流则是由于断路器关合短路故障所产生的短路电流。峰值耐由于断路器关合短路故障所产生的短路电流。峰值耐受电流也是以短路电流的第一个大半波峰值电流来表受电流也是以短路电流的第一个大

9、半波峰值电流来表示示 峰值耐受电流反映了断路器承受由于短路电流产峰值耐受电流反映了断路器承受由于短路电流产生电动力的耐受性能，它决定断路器的导电部分和绝生电动力的耐受性能，它决定断路器的导电部分和绝缘支撑件的机械强度以及触头的结构形式。缘支撑件的机械强度以及触头的结构形式。 我场使用的我场使用的110kV110kV断路器峰值耐受电流为断路器峰值耐受电流为:100kA:100kASF6高压断路器参数高压断路器参数SF6气体压力气体压力SF6气体压力气体压力 SF SF6 6 气体压力决定着气体压力决定着SFSF6 6断路器的开断电流的能力。断路器的开断电流的能力。压力过小则开断能力不足，但压力过

10、大对储气罐强度压力过小则开断能力不足，但压力过大对储气罐强度要求过高。并且每一次开关分合都会对要求过高。并且每一次开关分合都会对SFSF6 6气体造成不气体造成不可逆的消耗。可逆的消耗。 我场使用的我场使用的110kV110kV断路器额定断路器额定SFSF6 6压力（压力（2020时表压）时表压）为为:0.5MPa:0.5MPaSF6气体的电气特性气体的电气特性 （1 1）是无色、无味、无毒、不燃的惰性气体，）是无色、无味、无毒、不燃的惰性气体，比重是空气的比重是空气的5.15.1倍。因而，无火灾和爆炸的倍。因而，无火灾和爆炸的危险，对金属和绝缘材料无腐蚀和氧化，冷却危险，对金属和绝缘材料无腐

11、蚀和氧化，冷却特性好。特性好。 （2 2）电气绝缘性能好。相同条件下绝缘强度是）电气绝缘性能好。相同条件下绝缘强度是空气的空气的2.52.53 3倍，在倍，在0.3MPa0.3MPa下与变压器油绝缘下与变压器油绝缘强度相同。强度相同。 （3 3）灭弧性能良好。其灭弧能力是空气的）灭弧性能良好。其灭弧能力是空气的100100倍。倍。 SF6高压断路器的优缺点高压断路器的优缺点1 1、优点、优点（1 1）绝缘性能好，使断路器结构设计更为紧凑，节省空间，而且操作功率）绝缘性能好，使断路器结构设计更为紧凑，节省空间，而且操作功率小，噪音小。小，噪音小。（2 2）由于带电及断口均被密封在金属容器内，金属

12、外部接地，更好地防止）由于带电及断口均被密封在金属容器内，金属外部接地，更好地防止意外接触带电部位和防止外部物体侵入设备内部，设备可靠。意外接触带电部位和防止外部物体侵入设备内部，设备可靠。（3 3）无可燃性物质，避免了爆炸和燃烧，使变配电所的安全可靠性提高。）无可燃性物质，避免了爆炸和燃烧，使变配电所的安全可靠性提高。（4 4）SF6SF6气体在低气压下使用能够保证电流在过零附近切断，电流截断趋势气体在低气压下使用能够保证电流在过零附近切断，电流截断趋势减至最小，避免截流而产生的操作过电压，降低了设备绝缘水平的要求，减至最小，避免截流而产生的操作过电压，降低了设备绝缘水平的要求，并在开断电容

13、电流时不产生重燃。并在开断电容电流时不产生重燃。（5 5）SF6SF6气体密封条件好，能够保持装置内部干燥，不受外界潮气的影响。气体密封条件好，能够保持装置内部干燥，不受外界潮气的影响。（6 6）SF6SF6气体良好的灭弧特性使得燃弧时间短，电流开断能力大，触头的烧气体良好的灭弧特性使得燃弧时间短，电流开断能力大，触头的烧损腐蚀小，触头可以在较高的温度下运行而不损坏。损腐蚀小，触头可以在较高的温度下运行而不损坏。2 2、缺点、缺点 在过于频繁的操作中，由于电弧的作用分解在过于频繁的操作中，由于电弧的作用分解SFSF6 6气体产生有腐蚀性的气气体产生有腐蚀性的气体，对触头及瓷体，对触头及瓷瓶绝缘

14、瓶绝缘有损害。有损害。SF6高压断路器的基本结构高压断路器的基本结构SF6高压断路器灭弧室分合闸过程高压断路器灭弧室分合闸过程 六氟化硫断路器分合闸过程六氟化硫断路器分合闸过程 合闸位置合闸位置分闸位置分闸位置SF6断路器正常巡视检查项目断路器正常巡视检查项目1 1、分、合闸位置指示正确，并与实际运行工况相符。、分、合闸位置指示正确，并与实际运行工况相符。2 2、支持瓷瓶、断口瓷瓶有无裂痕、破损及放电异声。、支持瓷瓶、断口瓷瓶有无裂痕、破损及放电异声。3 3、机构箱内各电气元件运行正常，无泄漏，工作状态应、机构箱内各电气元件运行正常，无泄漏，工作状态应与要求一致，箱门密封良好。与要求一致，箱门

15、密封良好。4 4、接地完好。、接地完好。5 5、引线接触部分无过热、变色、引线弛度适中。、引线接触部分无过热、变色、引线弛度适中。6 6、SF6SF6气体压力应在正常范围内，无漏气现象。气体压力应在正常范围内，无漏气现象。7 7、机械部分无卡涩、变形及松动现象。、机械部分无卡涩、变形及松动现象。8 8、二次部分应清洁、绝缘应良好、二次部分应清洁、绝缘应良好9 9、断路器外观应清洁、无锈蚀、无杂物。、断路器外观应清洁、无锈蚀、无杂物。1010、低温时应注意加热器的运行情况。、低温时应注意加热器的运行情况。1111、正常运行时应注意除潮装置的运行情况。、正常运行时应注意除潮装置的运行情况。SF6断

16、路器异常运行的分析处理断路器异常运行的分析处理1 1、响声不正常、响声不正常（1 1）套管和支柱严重破损和连续放电。）套管和支柱严重破损和连续放电。（2 2）二次接线接触不良出现放电或着火现象）二次接线接触不良出现放电或着火现象（3 3）电气连接部位烧红变色出现放电。）电气连接部位烧红变色出现放电。 针对实际情况，判断其故障程度部位汇针对实际情况，判断其故障程度部位汇报，紧急停电处理。报，紧急停电处理。SF6断路器异常运行的分析处理断路器异常运行的分析处理2 2、接触发热、接触发热（1 1）开断容量不足，过负荷，切除大电流故障。）开断容量不足，过负荷，切除大电流故障。（2 2）机构原因合闸不到位。引起动静触头接触）机构原因合闸不到位。引起动静触头接触不良发热，同时断路器引线也会应接触面氧化，不良发热，同时断路器引线也会应接触面氧化，连接螺栓松动而发热。连接螺栓松动而发热。 申请转移负荷和停电处理；同时应注意控