高压断路器常见问题知识问答汇总 点击:3323 | 回复:53



江湖混混-余辉

    
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发表于:2013-08-18 00:08:15
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1、 高压断路器的用途是什么?

答:在发电厂和变电所中,高压断路器是1000KV以上电路中的主要控制设备。在正常运行时,用来接通或断开电路的负荷电流;故障时,用来迅速断开短路电流,切除故障。



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21楼

22、变熄弧距和定熄弧距灭弧室各有什么特点?

答:(1)气体利用率。变熄弧距的气吹时间比较长,压气缸内的气体利用率高。定熄弧距吹弧时间短促,压气缸内的气体利用率稍差。

(2)断口情况。变熄弧距的开距大,断口间的电场稍差,绝缘喷嘴置于断口之间,经电弧多次烧伤后,可能影响触头绝缘。定熄弧距的开距短,断口间电场比较均匀,绝缘行不通稳定。

(3)开断能力。变熄弧距的电弧拉得较长,弧压高,电弧能量大,不利于提高开断容量。定熄弧距的电弧开距一定,弧压低,电弧能量小,有利于开断电弧。

(4)喷嘴设计,变熄弧距的触头与喷嘴分开,有利于喷嘴最佳形状的设计,提高气吹效果。定熄弧距的气流经触头喷嘴内吹,形状、尺寸均有一定限制,不利于所吹。

(5)行程与金属短接时间。变熄弧距可动部分的行程较小,超行程与金属短接时间也较短。定熄弧距的行程较大,超行程与金属短接时间较长。

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发表于:2013-08-18 00:17:57
22楼

23、膨胀式(自能压气式)灭弧室是怎样工作的?

答:这种灭弧室内有大小两个喷嘴,小喷嘴作为动触头,更重要的是它与变熄弧距灭弧室相比,在压气缸上附加了热膨胀室。热膨胀室与压气缸用热膨胀室阀片相通,当热膨胀室压力增大到一定程度时,该阀片关闭。开断大电流时,在动触头离开静触头瞬间,大电流引起的电弧使热膨胀室内压力骤增,热膨胀室阀片关闭。当电弧电流过零时,热膨胀室贮存的高压气流将电弧熄灭。而动触头在操动机构带动下,继续往下运动。当压气缸压力超过压气缸回气阀的反作用力时,回气阀片打开,使气缸内过高的压力释放,且回气阀片一旦打开,要维持继续分闸的压力不是很大,故不需要分闸弹簧有太大的能量,因此操动机构的输出功较小。在小电流开断时,电弧能量不大,热膨胀室压力不是很高,压气缸压出的气体途经热膨胀室熄灭小电流电弧,不会发生截流与产生高的过电压。由于大喷嘴和热膨胀室的存在,使电弧熄灭后,在动静触头之间保持着较高的气压,有较好的绝缘强度,不会发生击穿而导致开断失败。

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发表于:2013-08-18 00:18:20
23楼

24、利用膨胀式灭弧室结构制成的断路器有哪些优点?

答:①具有较好的可靠性。由于需要操作能量少,可采用故障率较低、不受气象、海拔高度、环境影响的弹簧机构。

②在正常的工作条件下几乎不需要维修。

③安装容易、体积小、耗材少、对瓷瓶强度的要求低、轻巧、结构简单。

④由于需要的操动能量少,因此对架构、基础的冲击力小。

⑤具有比较低的噪声水平,因而可装设在居民住宅区。

⑥不仅适用于大变电所,也适用于边远山区、农村小变电所。

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24楼

25、简述500KVSF6断路器限制合闸及重合闸操作过电压的主要措施及分类。

答:为了限制合闸及重合闸的操作过电压,500KV SF6断路器主要采取在断口上并联合闸电阻的方式。一般每相合闸并联电阻值在400Ω左右,电阻片是由碳质烧结而成,外形与避雷器阀片很相似,但其热容量要大得多。按其设计安装方式可分如下两类:一类是合闸电阻片与辅助断口均置于同一套管内,也可把电阻片布置在辅助断口两侧,使电阻片在工作发热后更有利于热量扩散。另一类是合闸电阻片与辅助断口不在同一瓷套内,而是各自成独立元件,串联后关联在灭弧室两侧。按其工作原理,可分成以下两种:一种是合闸电阻在断路器合闸后,其辅助触头退回原位。另一种是合闸电阻在断路器合闸后被短接,但其辅助触头并不分离,分闸后才退回原有状态,等待下一次合闸操作。

 

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发表于:2013-08-18 00:18:59
25楼

26、断路器操动机构有何作用?

答:操动机构是完成断路器分、合闸操作的动力能源,是断路器的重要组成部分,操动机构的性能好坏,直接影响到断路器的正常工作。

 

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26楼

27、操动机构应满足哪些基本要求?

答:①应有足够的操作功率。②要求动作迅速。③要求操作机构工作可靠、结构简单、体积小、重量轻、操作方便。

 

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27楼

28、SF6断路器配用哪几种操动机构?

答:SF6断路器主要配用弹簧储能操动机构、液压操动机构和气动操动机构。后两种主要用于220KV及以上电压等级SF6断路器。110KV及以下电压等级三类都有使用。

 

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28楼

29、液压操动机构如何分类?

答:液压操动机构按储能方式,可分为非储能式和储能式。前者一般用于隔离开关,后者多用于35KV及以上的高压少油断路器及110KV及以上单压式SF6断路器。按液压作用方式,可分为单向液压传动和双向液压传动。按传动方式,分为间接(机械—液压混合)传动和直接(全液压)传动。按充压方式分为瞬时充压式、常高压保持式、瞬时失压—常高压保持式。

 

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发表于:2013-08-18 00:20:13
29楼

30、液压操动机构有什么特点?

答:由于液压操动机构利用液体的不可压缩原理,以液压油为传递介质,将高压油送入工作缸两侧来实现断路器分合闸,因此其具有如下特性:输出功大,时延小,反应快,负荷特性配合较好,噪声小,速度易调变,可靠性高,维护简便。其主要不足是加工工艺要求高,如制造、装配不良易渗油等,另外,速度特性易受环境影响。

 

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30楼

31、常高压保持式液压操动机构的主要构成及各部件的作用是什么?

答:常高压保持式液压机构主要由储能元件、控制元件、操作执行元件、辅助元件和电气元件等一部分组成。储能元件由蓄能器、消振容器、滤油器、手力泵和油泵组成。蓄能器由活塞分开,上部一般充氮气。当电动机驱动油泵时,油从油箱抽出送至蓄能器下部,从而压缩氮气而储能。消振容器用以消除油泵打压时的压力波动。滤油器保证进入高压油路的油液无杂质。手力泵在调整、检测及电动泵发生故障时或无电源时升压或补压。油泵将油送至蓄能器,从而储存能量。控制元件主要由阀系统组成,主要做为储能元件和执行元件的中间连接,给出分、合闸动作的液压脉冲信号,去控制操作元件。操作元件由工作缸、压力开关、安全阀、放油阀组成。工作缸借助连接件与断路器本体相连,受控制元件控制,最终驱动断路器实现分、合闸动作。压力开关用以控制电动泵起动、停止、分合闸闭锁等。安全阀用以释放故障情况引起的过压,以避免损坏液压元件。放油阀在调试或检修时用以释放油压。辅助元件由信号缸、油箱、排气阀、压力检测器、辅助储油器构成。信号缸带动辅助开关切换控制线路,有的还带动分合闸指示器和计数器。油箱为储油容器,平时与大气相通,操作时因工作缸排油,将会使它的内部压力瞬时升高。排气阀在液压系统压力建立之前,用以排尽工作缸、管道内气体,以免影响动作时间和速度特性。压力检测器用来测量液压系统压力值。辅助储油器,为了充分利用液压能量,减少工作缸分闸排油时的阻力,以提高分闸速度。电气元件由分合闸线圈、加热器、微动开关组成。分合闸线圈用以操作电磁阀(一级阀)。加热器在外界低温时用以保护机构箱温度,防止油流冻结和驱散箱内潮气,有手动和电动两种。微动开关作为分、合闸闭锁触头和油泵启动、停止用触点,同时给主控室转换信号,以便起到监控作用。 

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31楼

32、常高压保持式液压操动机构是如何工作的?

答:工作缸分闸腔与蓄能器直接连通,因此处于常高压。合闸腔则通过阀来控制。主要工作原理是:合闸时蓄能器中的高压油进入合闸腔,由于合闸腔承压面积大于分闸腔,使活塞快速向合闸方向运动,实现合闸。分闸时合闸腔内高压油泄至低压油箱,在分闸腔高压油的作用下,活塞向分闸方向运动,实现快速分闸。

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发表于:2013-08-18 00:21:21
32楼

33、液压操动机构SF6断路器有哪些自卫防护功能及措施?

答:(1)油泵超时运转闭锁。一般当油泵电动机运转超过3—5min时,时间继电器的常闭延时触点打开,切断电机电源。

(2)防慢分闭锁。 ①电气闭锁。当断路器和隔离开关处于合闸位置时,如果出现油压非常低或降至零压时,油泵电机将闭锁,不起动。 ②慢分阀。有三种方法:方法一是将二级阀活塞锁住或加装了防慢分装置。方法二是在三级阀处设置手动阀,当油压降至零 时,将手动阀拧紧,使油压系统保持在合闸位置,当油压重新建立后松开此阀。方法三是设置管状差动锥阀,不论开关在分、合闸位置,只要系统一旦建立压力,该管状锥阀均产生一个维持在分、合闸位置的自保持力。 ③机械法。利用机械手段将工作缸活塞杆维持在合闸位置,待机械故障处理完毕,即可拆除机械支承。

(3)有两套完全相同且互相独立的分闸回路,有主分闸回路和副分闸回路,动作原理相同,保证了分闸可靠性。

(4)防跳跃措施。在分闸命令和合闸命令同时施加的情况下,防跳跃继电器使分闸优先。防跳跃继电器由分闸命令直接启动,并通过合闸继电器的触点保持在得电位置,它们的触点完全切断合闸线圈回路,使断路器不能实现合闸,直到合闸信号完全解除。

(5)油压低闭锁功能。当油压不足以保证断路器的合闸或油压下降至分闸闭锁值时,经微动开关使有关继电器得电,断开合闸启动回路、主副分闸启动回路,从而实现分合闸闭锁。

(6)SF6压力低闭锁功能。当SF6气体压力因漏气降低到一定值时,使分、合闸闭锁继电器得电,将断路器闭锁在原来所在位置。

(7)自动分闸功能。它分为两种情况:①当SF6气体压力降低至临界值时,三相分闸继电器得电,使断路器三相一致跳闸。②当油压下降到仅够分闸时,分闸继电器得电,使断路器三相自动分闸—“强分”。

(8)“非全相”分闸功能。若发生了“非全相”的情况,“非全相”分闸继电器得电启动,经过一段已经整定好的延时,使三相分闸继电器得电,将断路器三相分闸。

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发表于:2013-08-18 00:21:39
33楼

34、空气操动机构是怎样工作的?

答:空气操动机构以压缩空气为动力,使断路器实现气动分闸,同时又使合闸弹簧储能,合闸时依靠合闸弹簧的释放能量,而不消耗压缩空气。

 

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发表于:2013-08-18 00:22:00
34楼

35、空气操动机构有何特点?

答:(1)结构简单,动作可靠,易损件少。

(2)不存在慢分、慢合的问题,在分闸位置时由掣子锁死,在合闸位置时由合闸弹簧保持。

(3)机械寿命长,其转动部分大都装有滚针轴承,减少了摩擦力,可单相操作10000不更换零件。

(4)机构缓冲性能好,配用的合闸缓冲器直接与机械活塞相连,有效地消除了分、合闸时的操作冲击。

(5)防跳跃措施好,在机械内配有电气防跳回路,能可靠地防止跳跃,二次控制可不装防跳跃回路。

(6)保证断路器机械特性的稳定。断路器的分闸是靠压缩空气作为操作开关的动力源。在机构箱二次控制回路中的空气回路中的空气回路内装有空气压力开关,来控制空气压缩机自动启动与停止、控制空气低气压闭锁与重合闸操作的指示信号。空气压力形状的接通与断开与空气压力有关,与当时所处的环境温度无关。

(7)减少了设备投资和维护工作量,每台断路器配有一台小型空气压缩机,保证储气罐内的气体压力,不需另配备电源。

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35楼

36、何谓断路器的弹簧操动机构?它有什么特点?

答:弹簧操动机构是利用弹簧预先贮存的能量作为合闸动力,进行断路器的分、合闸操作的。只需要小容量的低压交流电源或直流电源。此种机构成套性强,不需配备附加设备,弹簧贮能时耗费功率小,但结构复杂,加工工艺及材料性能要求高且机构本身重量随操作功率的增加而急骤增大。目前,只适用于所需操作能量少的真空断路器、少油断路器、110KV及以下电压等级的SF6断路器和自能式灭弧室SF6断路器。

 

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36楼

37、SF6断路器中SF6气体水分的危害有哪些?

答:在SF6断路器中SF6气体的水分会带来两个方面的危害:第一,SF6气体中的水分对SF6气体本身的绝缘强度影响不大,但对固体绝缘件(盘式绝缘子、绝缘拉杆等)表现凝露时会大大降低沿面闪络电压。第二,SF6气体中的水分还参与在电弧作用下SF6气体的分解反应,生成氟化氢等分解物,它们对SF6断路器内部的零部件有腐蚀作用,会降低绝缘件的绝缘电阻和破坏金属表面镀层,使产品受到严重损伤。运行经验表明,随着SF6气体中的水分增加,在电弧作用下,生成的许多有害分解物的量也会增加。

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37楼

38、SF6断路器SF6气体中水分有哪些来源?

答:SF6气体中水分的来源有以下几个方面:(1)断路器的零部件或组件在制造厂装配过程中吸附过量的水分。(2)密封件的老化和渗漏。(3)各法兰面密封不严。(4)吸附剂的饱和和失效。(5)在测试SF6气体压力、水分以及补气过程中带入水分。

 

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39、运行中SF6气体水分与环境温度的关系怎样?

答:一般来说,温度升高时水分值高,温度降低时水分值降低。

 

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40、SF6断路器SF6气体水分分布有何规律?

答:其支柱中SF6气体水分值远大于灭弧室和合闸电阻中的值。

 

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41、SF6断路器SF6气体水分超标的现场处理和措施有哪些?

答:主要有以下三种处理方法和措施:

(1)抽真空、充高纯氮气和干燥SF6气体。这种方法对投入不久的SF6断路器效果显著,且停电处理时间短,工艺也比较容易操作和掌握。具体方法为:根据SF6气体水分受温度影响这一规律,利用高温季节,对现场水分超标设备抽真空,充入高纯度氮气去吸收设备中的水分,反复多次后再抽真空,并充入干燥的SF6气体。

(2)外挂吸附罐。主要用于隔室中未加吸附剂的设备,且不需停电,易操作。

(3)解体大修方法。这种方法比较适合长期运行后的SF6断路器,长期效果好,结合大修进行。

 


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