2023学年完整公开课版高压断路器

模块一

模块二供配电设备的运行及管理单元一高压电气设备的运行及选择高压断路器的运行及选择四高压断路器的运行及选择高压断路器的特点1.高压断路器（QF）是供电系统中重要的一种开关电器，是一种专用于断开或接通电路的开关设备，它有完善的灭弧装置。因此，不仅能通断正常负荷电流，而且能接通和承受一定时间的短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障部分。四高压断路器的运行及选择高压断路器的结构和类型2.高压断路器压缩空气断路器油断路器SF6断路器真空断路器四高压断路器的运行及选择SF6断路器1）

检修周期长噪声小开断电流大

质量轻

尺寸小特点四高压断路器的运行及选择

LN2-10型户内式SF6断路器的外形结构1—接线端子；2—绝缘筒(内有气缸和触头)；3—下接线端子；4—操动机构箱；5—小车；6—断路弹簧四高压断路器的运行及选择由图2-9所示SF6断路器的灭弧室结构可以看出，断路器的静触头和灭弧室中的压气活塞是相对固定不动的。分闸时，装有动触头和绝缘喷嘴的气缸由断路器操动机构通过连杆带动，离开静触头，造成气缸与活塞的相对运动，压缩SF6气体，使之通过喷嘴吹弧，从而使电弧迅速熄灭。图2-9SF6断路器灭弧室的结构和工作示意图1—静触头；2—绝缘喷嘴；3—动触头；4—气缸；5—压气活塞(固定)；6—电弧四高压断路器的运行及选择CD10型电磁操动机构1—外壳；2—跳闸线圈；3—手动跳闸按钮（跳闸铁心）；4—合闸线圈；5—合闸操作手柄；6—缓冲底座；7—接线端子排；8—辅助开关；9—分合指示器四高压断路器的运行及选择CD10型电磁操动机构的传动原理示意图1—高压断路器；2—断路弹簧；3—跳闸线圈；4—合闸线圈；5—L形搭钩；6—连杆；7—辅助开关；8—操动机构主轴四高压断路器的运行及选择真空断路器2）真空断路器是利用真空气压（10-2～10-6Pa）灭弧的一种断路器，其触头装在真空灭弧室内。由于真空中不存在气体游离的问题，所以这种断路器的触头断开时很难产生电弧。但是在感性电路中，灭弧速度过快，瞬间切断电流将使电流变化率很大，从而使电路出现过电压，对电力系统很不利，因此要求在触头断开时产生一点电弧，称之为真空电弧，它能在电流第一次过零时熄灭。这样，燃弧时间很短（至多半个周期），又不致产生很高的过电压。四高压断路器的运行及选择真空断路器的灭弧室结构如图2-12所示。真空灭弧室的中部有一对圆盘状的触头。在触头刚分离时，由于高电场发射和热电发射而使触头间发生电弧。电弧温度很高，可使触头表面产生金属蒸气。随着触头的分开和电弧电流的减小，触头间的金属蒸气也逐渐减小。当电弧电流过零时，电弧暂时熄灭，触头周围的金属离子迅速扩散，凝聚在四周的屏蔽罩上，以致在电流过零后只几微秒的极短时间内，触头间隙实际上又恢复了原有的高真空度。四高压断路器的运行及选择图2-12真空断路器的灭弧室结构1—静触头；2—动触头；3—屏蔽罩；4—波纹管；5—与外壳封接的金属法兰盘；6—波纹管屏蔽罩；7—玻壳四高压断路器的运行及选择ZN63A-12型户内交流高压真空断路器是三相交流50Hz、额定电压12kV的户内高压开关设备，主要用于工矿企业、发电厂及变电所等场合，作为电气设施的控制和保护之用，并可投切各种不同性质的负荷，尤其适用于需要频繁操作的场所。可用于中置式开关柜、固定式开关柜及无油化改造等场合，并可与国外同类型产品方便地实现互换，是一种性能优越的新型真空断路器。其额定短路开断电流为16～50kA，额定电流为630～3150A。ZN63A-12（VS1-12）型真空断路器用途和适用范围四高压断路器的运行及选择ZN63A-12型真空断路器的结构简图如图2-13所示。真空断路器总体结构是专用弹簧操动机构和真空灭弧室部件前后布置，组成统一整体的形式。这种一体化的布局形式可使弹簧操动机构的操作性能与真空开关密切配合，并可减少不必要的中间传动环节，降低能耗和噪声。它配用中间封接式陶瓷真空灭弧室，采用铜铬触头材料和杯状纵磁场触头结构。图2-13ZN63A-12型真空断路器的结构简图1—机箱；2—面板；3—合闸弹簧；4—合闸挚子；5—链轮传动机构；6—凸轮机构；7—齿轮传动机构；8—输入拐臂；9—四杆传动机构；10—储能电机；11—操作绝缘子；12—触头压力弹簧；13—软连接；14—下部接线端子；15—下支架；16—动触头；17—静触头；18—真空灭弧室；19—上部接线端子；20—上支架；21—绝缘筒四高压断路器的运行及选择

触头具有电磨损速率小、电寿命长、耐压水平高、介质绝缘强度稳定且弧后恢复迅速、截流水平低、开断能力强等优点。ZN63A-12型真空断路器触头特点四高压断路器的运行及选择真空断路器的核心部件是真空灭弧室，它纵向安装在一个椭圆形管状绝缘筒内，绝缘筒具有高爬电比距结构（爬电比距指电力设备外绝缘的爬电距离与设备最高工作电压有效值之比，单位为mm/kV），由环氧树脂经APG工艺浇注或SMC材料压制而成。这种安装方式可减少粉尘等在真空灭弧室表面的聚积，同时防止真空灭弧室受到损坏，并且可确保在湿热及严重污染环境下，也可对电压效应呈现出高阻态。四高压断路器的运行及选择

当真空灭弧室的动、静触头在操动机构的作用下带电分离时，在触头间隙中会产生真空电弧。同时，电弧电流流经具有特殊结构的触头时，在触头间隙中会产生纵向磁场，促使真空电弧保持为扩散型，并均匀地分布在触头表面燃烧，维持较低的电弧电压。在导通的电流自然过零时，残留的离子、电子及金属蒸气将迅速复合或凝聚在触头表面和屏蔽罩上，使灭弧室断口的介质绝缘强度很快地以高于恢复电压上升速率的速度恢复，在回路电流过零后,不再被重新击穿，从而电弧熄灭，达到开断电流的目的。灭弧原理四高压断路器的运行及选择高压断路器的运行3.断路器经检修恢复运行，操作前应检查检修中的安全装置是否全部拆除，防误闭锁装置是否正常工作。长期停运的断路器在正式执行操作前应通过远程控制方式进行试操作2～3次，无异常后方能按操作票拟定的方式操作。操作前应检查控制回路、控制电源或液压回路是否正常，储能机构已储能，继电保护和自动装置已按规定投入，即具备运行操作条件。（1）

（2）

（3）四高压断路器的运行及选择操作中应同时监视有关电压、电流、功率等表的指示及红绿灯的变化。操作把手不宜返回太快。装有重合闸装置的断路器，正常操作分闸前，应先停用重合闸。当液压机构正在打压时，不得操作断路器。（4）

（5）

（6）四高压断路器的运行及选择当断路器故障跳闸与规定允许次数只差1次时，应将重合闸装置停用，如已达到规定次数，应立即安排检修，不应再将其投入运行。正常运行的断路器操作时应注意检查油断路器的油位是否正常，SF6断路器的气体压力是否在规定的范围内。电磁机构在合闸操作前，检查合闸母线电压、控制母线电压均在合格范围；操作机构箱门关好，栅栏门关好并上锁，脱扣部件均在复归位置；SF6断路器压力正常；液压机构压力正常。（7）

（8）

（9）四高压断路器的运行及选择断路器运行中，由于某种原因造成油断路器严重缺油，SF6断路器气体压力异常，严禁对断路器进行停、送电操作，应立即断开故障断路器的控制（操作）电源，及时采取措施，将故障断路器退出运行。断路器动作分闸后，运行人员应立即记录故障发生时间，停止音响信号，并立即进行事故巡视检查，判断断路器本身有无故障。（10）

（11）四高压断路器的运行及选择运行人员在断路器运行中发现任何不正常现象（如漏油、渗油、油位指示器油位过低，液压机构异常、SF6气压下降或有异响，分合闸指示不正确等）时，应及时予以消除。不能及时消除的，报告上级领导并记入相应运行记录簿和设备缺陷记录簿内。运行人员若发现设备有威胁电网安全运行且不停电难以消除的缺陷，应向值班调度员汇报，及时申请停电处理，并报告上级领导。（12）

（13）四高压断路器的运行及选择高压断路器的主要技术参数与选择4.断路器的额定电压为它在运行中能长期承受的系统最高电压。我国目前采用的额定电压标准有3.6kV、7.2kV、12kV、24kV、40.5kV、72.5kV、126kV、252kV、363kV、550kV、800kV等。断路器的额定电流指断路器能够持续通过的最大电流。设备在此电流下长期工作时，其各部温升不得超过有关标准的规定。一般额定电流的等级为400A、600A、1000A、1250A、1500A、2000A、3000A。（2）额定电流（IN）

（1）额定电压（UN）高压断路器的主要技术参数1）四高压断路器的运行及选择额定短路开断电流指断路器在额定电压下能可靠开断的最大短路电流。它是表明断路器开断能力的一个重要参数，单位为kA。额定开断容量也是表征断路器开断能力的一个参数，其单位为MVA。对于三相断路器，额定开断容量为（2-9）额定开断容量（SOC）额定短路开断电流（IOC）四高压断路器的运行及选择热稳定电流描述的是断路器承受短路电流热效应的能力。它是指在规定的时间（国家标准规定的时间是2s）内，断路器在合闸位置能够承载的最大电流，数值上等于断路器的额定短路开断电流。动稳定电流是指断路器在合闸位置或闭合瞬间，允许通过电流的最大值，又称极限通过电流。它反映了断路器允许短时通过电流的大小，反映了断路器承受短路电流电动力效应的能力。动稳定电流（IP）热稳定电流（IK）四高压断路器的运行及选择合闸时间是指从断路器合闸回路接到合闸命令开始，到所有极的触头都接通的时间。合闸时间又称固有合闸时间，一般为0.2s。分闸时间是指从断路器分闸回路接到分闸命令开始，到所有极的触头都分离的时间。分闸时间又称固有分闸时间，一般不大于0.06s。断路器的实际开断时间等于固有分闸时间加上灭弧时间。分闸时间合闸时间四高压断路器的运行及选择电弧持续时间是指从断路器某极触头首先起弧到各极均