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1、,发电厂常用的开关与刀闸,知识简介,发电厂及电力系统的倒闸操作,发电厂、电力系统中运行的电气设备，常常需要检修、调试实验，这就要求改变电气设备的运行状态和方式。电气设备由一种状态转换为另一种状态，必须进行的操作，这种操作就叫电气设备的倒闸操作。,电力线路的停、送电操作； 发电机启动、并列和解列操作； 电力变压器的停、送电操作； 网络的合环与解列操作； 中性点接地方式的改变和消弧线圈的调整的操作； 母线接线倒换操作； 继电保护和自动装置使用状态的改变； 接地线的安装与拆除操作等。,倒闸操作主要内容有：,在倒闸操作中要用到以下设备：,隔离开关隔离开关是高压开关电器中使用最多的一种电器，顾名思义，是
2、在电路中起隔离作用的。它本身的工作原理及结构比较简单，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。刀闸的主要特点是无灭弧能力，只能在没有负荷电流的情况下分、合电路。,隔离开关,断路器,什么是隔离开关？,1、在电力系统中，为了安全，需要将带电运行的电器与停电检修或是处于备用的设备隔离开来，必须有明显的可见的、足够大的间断点。隔离开关正是在电路中设置的这种间断点，以确保运行和检修的安全。此外，隔离开关也用来作为设备和电路的切换装置。隔离开关也通常被称作刀闸。 2、隔离开关没有灭弧装置，不能开断负荷电流和短路电流。所以电路必须是在断路器已经断开的情况下，才可
3、以操作隔离开关。 3、隔离开关还可以用来进行某些电路的切换操作，以改变系统的运行方式。例如：在双母线电路中，可以用隔离开关将运行中的电路从一条母线切换到另一条母线上。同时，也可以用来操作一些小电流的电路。,隔离开关的作用：,隔离开关的分类,隔离开关,高压隔离开关,低压隔离开关,GN系列户内高压隔离开关,GW系列户外高压隔离开关,高压断路器,HD、HS系列隔离开关,HR系列熔断器式隔离开关,GN系列户内高压隔离开关 ：,如图：,GW系列户外高压隔离开关,HD、HS系列隔离开关:,HD系列、HS系列开启式刀开关和刀型转换开关(以下简称刀开关)适用于交流50Hz，额定电压至380V、直流至440V，
4、额定电流至1500A的成套配电装置中，作为不频繁地手动接通和分断交、直流电路或作隔离开关用。HD为单投刀开关，HS为双投刀开关。 HD11、HD12、HD13、HD14、HS11、HS13等系列刀形隔离器及刀形转换隔离器(以下简称刀开关)，用于交流50Hz，额定工作电压至400V，直流额定工作电压230V，额定工作电流至1500A，在工业企业配电设备中，作为不频繁地手动接通和切断或隔离电路之用。,HD、HS系列隔离开关:,如图：,HR系列熔断器式隔离开关, 一般隔离开关的主要作用是断开小电流，改变运行方式。不知道大家发现没有，其中一项是断开小电流，这就是问题所在。当电流大到一定程度时，可能会对
5、隔离开关中用于隔离的部件造成损坏，从而导致开关无法使用。正是考虑到这一点，为了能够断开大电流，更为主要的是在面对大电流时能对隔离开关进行保护，需要提供一个熔断器（相当于保险丝）来进行保护，从而这样的隔离开关就被称作为熔断器式隔离开关。,HR系列熔断器式隔离开关,熔断器式隔离开关需要满足以下三点：,1.通过使用熔断器来保护开关 2.在正常的电路条件下（包括规定的过载）能接通、承载 和分断电流，并在规定的非正常电路条件下（如短路）、规定时间内，能承载电流的隔离开关 3. 对电路能够提供安全隔离，当在分闸位置时保证电路开断并保证安全工作,HR系列熔断器式隔离开关,如图：,HR5熔断式隔离开关,HR6
6、熔断式隔离开关,高压隔离开关的分类：,1、按装设的地点可以分为户内式和户外式； 2、按结构分为油、真空、六氟化硫、压气型； 3、按极数分为单级和三极两种 4、按支数目分为单柱式、双柱式、三柱式。 5、按闸刀动作方式分为闸刀式、旋转式、插入式。 6、按所配操作机构分为手动、电动、气动、液压四种。,隔离开关的结构组成：,1、支持底座；起到固定的作用，将导电部分、绝缘子、传动机构、操作机构等固定一体，并将其固定在基座上。 2、导电部分；包括触头、闸刀、接线座。该部分的作用是传导电路中的电流。 3、绝缘子；包括支持绝缘子、操作绝缘子。作用是将带电部分和接地部分绝缘开来。 4、传动机构：作用是接受操动机
7、构力矩，并通过拐臂、连杆、轴齿或是操作绝缘子、将运动传给触头，已完成闸门的分、合操作。,柱式户外隔离开关：,如图：,隔离开关的标示方法：,例如：GW7220D/2000型，G代表隔离开关；W户外式；7设计序号；200额定电压；D接地刀闸；2000额定电流为2000A。,高压隔离开关（刀闸）操作要求：, 在电气设备检修时，提供一个电气间隔，并且是一个明显可见的断开点，用以保障维护人员的人身安全。 隔离开关不能带负荷操作：不能带额定负荷或大负荷操作，不能分、合负荷电流和短路电流，但是有灭弧室的可以带小负荷及空载线路操作。 一般送电操作时：先合隔离开关，后合断路器或负荷类开关。断电操作时：先断开断路
8、器或负荷类开关，后断开隔离开关。 选用时和其它的电气设备没有什么两样，都得是额定电压、额定电流、动稳定电流、热稳定电流等.选用的隔离开关要满足线路用电负荷的要求。,1、在手动合刀闸时，应该迅速而果断，但在合闸进程终了时，不能用力过猛，以防止损坏支持瓷瓶或合闸过头。在合闸过程中如果产生电弧，要毫不犹豫地将刀闸继续合上，禁止将刀闸再往回拉。 2、在手动拉开刀闸时，应缓慢而谨慎，特别是刀片刚离开固定触头时，此时，若产生电弧，应立即反向操作，将刀闸合上，并停止操作。 3、当使用刀闸进行以下操作时，如切断小容量变压器的空载电流，切断一定长度的架空线路，电缆线路的充电电流以及少量的负荷电流，用刀闸解环操作
9、等。都会产生一定长度的电弧，此时应该迅速将刀闸拉开，以便迅速消弧。,操作隔离刀闸的基本要领：,允许用刀闸进行的操作有哪些？,当回路中未设置断路器，允许用刀闸进行以下操作，因为在这些情况下，刀闸在拉合时所产生的电弧可以自行熄灭。 拉、合无故障的电压互感器和避雷器； 拉、合母线和直接连接在母线上的设备的电容电流； 拉、合变压器中性点的接地隔离开关。 与断路器并联的旁路刀闸，当断路器在合闸位置时，可拉、合断路器的旁路电流； 拉、合励磁电流不超过2A的空载变压器和电容电流不超过5A的无负荷线路。,允许用刀闸进行的操作有哪些？, 用屋外三联刀闸拉、合电压在10KV及以下，且电流在15A以下的负荷。 拉、
10、合电压在10KV及以下，电流在70A以下的环路均衡电流。,负荷开关、隔离开关和断路器的区别？,1、负荷开关是可以带负荷分断的，有自灭弧功能，但它的开断容量很小很有限。 2、隔离开关一般是不能能带负荷分断的，结构上没有灭弧罩，也有能分断负荷的隔离开关，只是结构上与负荷开关不同，相对来说简单一些。 3、负荷开关和隔离开关，都可以形成明显断开点，大部分断路器不具隔离功能，也有少数断路器具隔离功能。,负荷开关、隔离开关和断路器的区别？,4、隔离开关不具备保护功能，负荷开关的保护一般是加熔断器保护，只有速断和过流 。 5、断路器的开断容量可以在制造过程中做的很高。主要是依靠加电流互感器配合二次设备来保护
11、。可具有短路保护、过载保护、漏电保护等功能。,高压断路器的种类、结构组成：, 高压断路器(或称高压开关)是指额定电压在3KV及以上的用于切断或是接通有载或空载电路，以及发生故障的电路的高压电器设备。是发电厂、变电所主要的电力控制设备。具有灭弧特性,当系统正常运行时,它能切断和接通线路以及各种电气设备的空载和负载电流;当系统发生故障时,它和继电保护配合,能迅速切断故障电流,以防止扩大事故范围。,断路器的分类：,断路器,油断路器,高压断路器,低压断路器,户内、户外,灭弧介质,真空断路器,SF6断路器,空气断路器,断路器,熔断器,刀型开关,转换开关,保护继电器,断路器的分类：,油断路器,高压断路器,
12、灭弧介质,真空断路器,SF6断路器,空气断路器,多油断路器,少油断路器,操作机构,电动式,手动式,气动式,液压式,弹簧储能机构式,多油断路器； 多油断路器因为所用的油量很多，结构复杂，开短容量不足，容易产生误动，已经基本淘汰。,各种断路器的特点：, 压缩空气断路器是以压缩空气作为灭弧介质和弧隙绝缘介质的。压缩空气断路器的特点是灭弧能力强，动作迅速，能快速自动重合。体积小，防火防爆。维护方便，但是对工艺要求高，消耗的金属多。目前已经基本上被真空断路器和SF6断路器所取代。, 少油断路器是用油作为灭弧介质和弧缝隙绝缘介质，而带电部分和接地部分之间的绝缘是由瓷介质来完成的。因此，其体积小，重量轻，占
13、地少，钢材和油的消耗量小。但是因为运行经济性不好，目前也逐渐被真空断路器和六氟化硫断路器所代替。,如图,少油断路器,SF6断路器：, SF6断路器是用SF6（六氟化硫）气体作为灭弧介质的，它具有油断路器、压缩空气断路器不可比拟的灭弧能力。由于SF6断路器具有优异的灭弧特性，使其燃弧时间短，电流开断能力大，触头的烧损腐蚀轻微，触头能在比较高的温度下运行而不劣化。此外，SF6气体具有优越的绝缘特性，电气绝缘性能好，结构紧凑，节省空间，操作功率小，噪声小。而且SF6断路器机构完全封闭的，与大气隔绝，特别适合用于有爆炸性危险的场合。但是SF6短路器缺点是结构比较复杂，要求较高的密封性能，价格较贵。,S
14、F6断路器：,SF6断路器,真空断路器：, 真空断路器是以真空作为灭弧介质的。由于真空中几乎没有什么气体分子可以供游移导电，在灭弧过程中没有气体的冲击。故在开关开、合或是断开时，断路器杆的振动较小，可以频繁操作。具有灭弧速度快，触头不易氧化，体积小，使用寿命长，维护工作量少，维护费用低。真空断路器具有多方面优点，发展尤为迅速，真空断路器已经得到广泛的应用。,真空断路器：,如图：,真空断路器,如图所示：,高压断路器的构成：,1、开短元件；包括断路器的动、静触头以及消弧装置等。,2、支撑元件；用来支撑断路器的器身。,3、底座；用来支撑和固定短路器。,4、操作机构；用来操作断路器的分、合闸。,5、传
15、动元件；将操作机构的分、合运动传给导电杆和动触头。,总之，高压断路器由导电、灭弧、绝缘、和操作机构四部分组成。,断路器在工作时的要求：,断路器是电力系统中的控制设备，而电力系统的运行状态是多种多样的。并且其负荷状态也是经常发生变化的。因此，对断路器的总体要求是：无论电力系统处于什么样的状态，不论遇到什么样的负荷情况，断路器都要能够有效地关合和断开所控制的线路和设备。断路器常开断的负荷有：空载长线、电容器组、空载变压器、高压电动机、电抗器、电缆线路等。由于断路器断开的负荷不同，对其要求也不同。,对断开一般性短路故障的要求是，能够可靠、快 速地切断故障，并能够进行重合闸。 对开断空载变压器和高压电
16、动机的要求是，不致引起过电压而导致套管、瓷瓶的闪络，以至于造成灭弧室或断路器爆炸。 对开断空载的长线要求，要求切断时电弧无重燃，金属性短路的时间要小。 对开断电容器组的要求是，在断路器切断电容器时，无电弧重燃，在母线上不引起操作过电压。,SF6断路器的的操作机构：, SF6断路器多数为瓷柱式结构，其额定电压为500千伏，最高工作电压为550千伏。断路器由三个独立的单相和一个液压、电气控制柜组成。每相由两个支柱瓷套的四个灭弧室（断口）串联而成。在每个支柱瓷套顶部装着两个单元灭弧室，为120夹角V形布置,两个均压并联电容器为水平布置。这种结构布置既考虑到结构的机械应力状态，又照顾到绝缘的要求。灭弧室和支柱瓷套内均充有额定压力的 SF6气体。瓷柱式断路器使用液压操作机构。液压机构的控制和操作元件以及线路均设于控制柜内。每相断路器的下部装有一套液压机构的动力元件，如液压工作缸等。灭弧室由液压工作缸直接操动。支柱瓷套内装有绝缘操作杆，操
