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1、- 23 -新疆神火铝业项目部动力分厂4月份培训资料审核:编制:2013年04月08日培训内容：断路器、隔离开关基础知识说 明：本培训资料系分厂内部汇总整理，仅供分厂职工培训学习之用，其中难免出现错误漏洞，如有异议请与分厂办公室勾通联系，以便及时更正目录第一章.断路器31.分类32.断路器的技术参数53.断路器工作原理54.断路器、负荷开关，隔离开关的区别55.断路器出现哪些情况时应停电处理？66.SF6断路器的物理性质7第二章高压隔离开关91高压隔离开关介绍92. 隔离开关常见缺陷及故障分析113. 隔离刀闸的正确操作124. 隔离刀闸的维护12第三章题库13第一章.断路器1.断路器的分类高
2、压断路器是高压设备中最重要，最复杂的开关设备，高压断路器具有强有力的灭弧装置，所以它可以在正常情况下接通和分断空载电流和负荷电流，在故障情况下与继电保护装置相配合切断过载和短路电流，切除故障，保证系统安全运行。以下是常见高压断路器高压断路器型号中代表的意义：断路器型号含义例：第一单元 代表产品名称，用下列字母表示：S 少油断路器；D 多油断路器；K 空气断路器；L 六氟化硫断路器； Z 真空断路器；Q产气断路器； C 磁吹断路器.利用固体绝缘材料在电弧作用下分解并产生气体来灭弧的断路器，称为产气断路器。靠电磁吹弧，利用狭缝灭弧原理将电弧吹入狭缝中冷却灭弧的断路器称为磁吹断路器。第二单元 代表安
3、装场所，用下列字母表示：N 户内式；W户外式第三单元 代表设计序号，用数字表示。第四单元 代表额定电压（千伏）。第五单元 代表补充工作特性，用字母表示；G 改进型；F 分项操作；第六单元 代表额定电流第七单元 代表额定断流容量（兆伏安）例如我变电站使用的断路器型号为HPL245B1- 252Kv/4000A，50kA;由于此断路器为国外ABB进口技术，其型号定义与我国有所不同，其代表的意义分别是HPL245B1：瓷柱式六氟化硫断路器， 252：额定电压值， 4000：额定电流，50：额定短路开断电流。断路器的主要结构：高压断路器的主要结构大体分为：1、导流部分，2、灭弧部分，3、绝缘部分4、操
4、动机构部分。高压断路器的分类根据断路器的安装地点，可分为户内和户外两种。根据断路器使用的灭弧介质，可分为以下几种类型：（1）油断路器。油断路器是以绝缘油为灭弧介质。可分为多油断路器和少油断路器。在多油断路器中，油不仅作为灭弧介质，而且还作为绝缘介质，因此用油量多，体积大。在少油断路器中，油只作为灭弧介质，因此用油量少体积小，耗用钢材少。（2）空气断路器。空气断路器是以压缩空气作为灭弧介质，此种介质防火、防爆、无毒、无腐蚀性，取用方便。空气断路器属于他能式断路器，靠压缩空气吹动电弧使之冷却，在电弧达到零值时，迅速将弧道中的离子吹走或使之复合而实现灭弧。空气断路器开断能力强，开断时间短，但结构复杂
5、，工艺要求高，有色金属消耗多，因此，空气断路器一般应用在110KV及以上的电力系统中。（3）六氟化硫（SF6）断路器。SF6断路器采用具有优良灭弧能力和绝缘能力的SF6气体作为灭弧介质，具有开断能力强、动作快、体积小等优点。（4）真空断路器。真空断路器是在高度真空中灭弧。真空中的电弧是在触头分离时电极蒸发出来的金属蒸汽中形成的。电弧中的离子和电子迅速向周围空间扩散。当电弧电流到达零值时，触头间的粒子因扩散而消失的数量超过产生的数量时，电弧即不能维持而熄灭。真空断路器开断能力强，开断时间短、体积小、占用面积小、无噪声、无污染、寿命长，可以频繁操作，检修周期长。真空断路器目前在我国的配电系统中已逐
6、渐得到广泛应用。此外，还有磁吹断路器和自产气断路器，它们具有防火防爆，使用方便等优点。但是一般额定电压不高，开断能力不大，主要用作配电用断路器。2.断路器的技术参数断路器额定电压和最高工作电压：断路器额定电压正常工作线电压有效值额定值，最高工作电压指正常工作时可以长期承受的最高工作电压有效值，一般是额定电压的1.101.15倍（额定电压小于330kv的电压等级）和1.10倍（额定电压在330kv550KV的电压等级）断路器额定电流：是指在规定的环境温度下，断路器长时间允许通过的最大电流。断路器额定短路开断电流：指在规定条件下，断路器能保证正常开断的最大短路电流，一般情况下，额定短路开断电流是用
7、出头分离瞬间电流交流分量有效值和直流分量百分量来表示的，并简称为额定短路电流。断路器的额定合闸时间：是指断路器从合闸命令开始到最后一级弧触头接触间的时间间隔，又称固有合闸时间。断路器的分闸时间：是指断路器从接到分闸命令开始到所有级触头都分离的时间间隔。断路器重合闸时间：是指处于闭路状态的断路器，从脱扣线圈接通起到重合闸动作触头接通的时间间隔。断路器额定断流容量：一般用额定电压与额定开断电流的乘积来表示。计算公式为Sn=3Unkn热稳定电流：表示断路器对短路电流热效应的稳定性，单位是KV。通常热稳定电流等于它的额定开断电流。动稳定电流；即极限通过电流，只断路器在合闸位置能承受的而不产生足以妨碍其
8、正常工作的电流。断路器的自由脱扣和起作用：断路器在合闸的任何时刻，若保护动作接通跳闸回路，断路器均能可靠的断开，叫自由脱扣。可以保证断路器合与短路电路上迅速的跳开，避免事故扩大。3.断路器工作原理断路器具备接通负荷电路，断开正常和故障电流是断路器的原因原因是一、高压断路器内有灭弧装置。当断路器切合时，动静触头间产生电弧，电弧的恢复电压高，简单的在空气中切断电弧是很困难的，但灭弧装置内的灭弧介质，使弧隙介质强度变高，使电弧熄灭。二、断路器具有较快的动作时间。短时间内将电弧拉长，与灭弧室配合，使之在较短时间内建立强有力的吹弧作用，使介质恢复速度相应增加。 三、高压断路器采用多断口结构，多断口把电弧
9、分割成几小段，在相等的触头行程下，比単断口将电弧拉的更长，增大了弧隙电阻，也使每个断口上电弧电压降低，从而使小电弧的恢复电压降低。四、一些高压断路器的断口处并联有电容器，它能使电压较平均的分布在个断口上，使每个断口的工作条件基本一样，从而提高了断路器的灭弧能力，单断口断路器在断口上加装并联电容能够降低近区故障的恢复电压陡度，提高断路器开断近区故障的能力。4.断路器、负荷开关，隔离开关的区别断路器、负荷开关、隔离开关都是用来闭合和切断电路的高压设备。 （）断路器主要用于正常情况下或故障情况下切断和接通电路。在发生短路时，继电保护动能自动切断和接通短路电流。（）负荷开关只用来切断负荷电流，即工作电
10、流。（）隔离开关只能在没有负荷电流的情况下切断线路和隔离电源，也可切断很小的空载电流和电容电流。断路器跳闸后判断为误跳闸的依据（1）保护未动作，电网中无故障造成的电流，电压波动，可判断为断路器操作机构误动作。（2）保护定值不正确，回路错接线，连接片位置投错，电流互感器或电压互感器回路故障造成的保护误动作，可根据灯光、音响信号综合分析判断。（3）直流回路绝缘下降，发出接地信号，电网中无故障电流造成的电流、电压波动，可判断为直流两点接地。断路器合闸时的注意事项（1）操作把手必须扭到终点位置，监视电流表，当红灯亮后将把手返回。操作把手返回过早可能造成合不上闸。 （2）路器合上以后，注意直流电流表应返
11、回，防止接触器KII保持，烧毁合闸线圈。 （3）路器合上以后，检查机械拉合位置指示、传动杆、支持绝缘子等应正常，内部无异声线路跳闸后不宜强送的情况1.空充电线路；2、试运行线路；3、线路跳闸后，经备用电源自动投入已将负荷转移到其它线路上,不影响供电；4、电缆线路；5、有带电作业工作并申明不能强送电的线路，在未得到工作负责人同意时；6、线路变压器组开关跳闸,重合不成功；7、运行人员已发现明显故障现象时；8、线路开关有缺陷或遮断容量不足的线路；9、已掌握有严重缺陷的线路(水淹、杆塔严重倾斜、导线严重断股等)。除上述情况外，线路跳闸、重合闸动作重合不成功，按规程规定或请示总工程师批准可进行强送电一次
12、。5.断路器出现哪些情况时应停电处理1.严重漏油，油标管中已经无油位； 2.支持瓷瓶断裂或套管炸裂；3.连接处过热变红或烧红；4.绝缘子严重放电；5.SF6断路器的气室严重漏气发出操作闭锁信号； 6.液压机构突然失压到零；7.少油断路器灭弧室冒烟或内部有异常音响。高压断路器可能发生的故障高压断路器本身的故障有：拒绝合闸、拒绝跳闸、假分闸、假跳闸、三相不同期、操作机构损坏、切断短路能力不够造成的喷油或爆炸以及具有分相操作能力的油断路器不按指令的相别合闸、跳闸动作等等。断路器检修时，合闸熔断器、控制熔断器断开的程序合闸熔断器应在断路器拉开后极断开，（恢复时，和断路器前装上）；控制熔断器应在断路器两
13、侧隔离开关拉开后断开，（恢复时，和隔离开关前即装上控制断路器）。隔离开关拉开后断开控制熔断器，主要是为了在进行倒闸操作中，一旦发生带负荷拉刀闸等误操作时，断路器能够跳闸。如果在拉开隔离开关前断开熔断器，则会因为故障时断路器不能跳闸而扩大事故。断路器弹簧机构压力值不够的原因弹簧操作机构是利用弹簧拉伸和收缩所储存的能量进行合、分闸控制的，其弹簧能量的储存是靠储能电机传送的，而其合、分闸操作是靠合、分闸线圈控制的。可引起电磁操动机构拒分拒合的原因(1)分闸回路、合闸回路不通。 (2)分、合闸线圈断线或匝间短路。(3)转换开关没有切换或接触不良。 (4)机构转换节点太快。 (5)机构机械部分故障。如合
14、闸铁芯行程和冲程不当，合闸铁芯卡涩，卡板未复归或扣入深度过小等，调节止钉松动、变位等。6.SF6断路器的物理性质SF6气体是无色、无臭、不燃、无毒的惰性气体，具有优良的绝缘性能，且不会老化变质。它的比重约为空气的5倍。在标准大气压下，62时液化。SF6的化学性质SF6气体不溶于水和变压器油，在炽热的温度下，它与氧气、氩气、铝及其他许多物质不发生作用。但在电弧和电晕的作用下，SF6气体会分解，产生低氟化合物，这些化合物会引起绝缘材料的损坏，且这些低氟化合物是剧毒气体。SF6的分解反应与水分有很大关系，因此要有去潮措施。SF6气体具有良好的灭弧性能的原因（1）弧柱导电率高，燃弧电压很低，弧柱能量较
15、小；（2）当交流电流过零时，SF6气体的介质绝缘强度恢复快，约比空气快100倍，即它的灭弧能力比空气的高100倍；（3）SF6气体的绝缘强度较高。SF6作为绝缘介质的缺点（1）纯净的SF6气体是良好的灭弧介质，若用于频繁操作的低压电器中，由于频繁操作的电弧作用，金属蒸汽与SF6气体分解物起反应，结合而生成绝缘性很好的细粉末(氢氟酸盐、硫基酸盐等)，沉积在触头表面，并严重腐蚀触头材料，从而接触电阻急剧增加，使充有SF6气体的密封触头不能可靠地工作。因此对于频繁操作的低压电器不适宜用SF6作灭弧介质。（2）它本身无毒，但它比重较大，一经泄露会聚集地面附近，造成工作人员窒息。（3）SF6气体在电晕中会分解出氟、硫化合物，他不仅有剧毒还有腐蚀性，对瓷绝缘子、玻璃环树脂有破坏作用，还能刺激和毒害人的呼吸系统。SF6断路器的分类1、按外形结构分；（1）瓷瓶柱式SF6断路器；（2）落地罐式SF6断路器。2、安灭弧方式分：(1)压气式SF6断路器；(2)旋弧
