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1、高压断路器应用教程授课 : 曹春荣淮南平圩电力检修淮南平圩电力检修工程有限公司工程有限公司(电气)1目目 录录4第一章、高压断路器基础知识第一章、高压断路器基础知识 . .1 14第二章、断路器的基本动作形式第二章、断路器的基本动作形式 .48484第三章、第三章、ZN12ZN12型断路器概述型断路器概述 . . .68.684第四章、真空灭弧室结构及原理第四章、真空灭弧室结构及原理 .88884第五章、第五章、ZN12ZN12型断路器检修型断路器检修 . . .112.1122第一章、高压断路器基础知识第一章、高压断路器基础知识41.1 高压断路器的用途和类型 41.2 高压断路器的基本要求
2、41.3 高压断路器的技术特性 41.4 开关电弧的形成和熄灭 31.1、高压断路器的用途和类型一、高压断路器的用途和类型一、高压断路器的用途和类型 高压断路器是电力系统中发、送、变、配电接高压断路器是电力系统中发、送、变、配电接通、分断电路和保护电路的主要设备。它具有完善通、分断电路和保护电路的主要设备。它具有完善的灭弧装置，正常运行时，用来接通和开断负荷电的灭弧装置，正常运行时，用来接通和开断负荷电流，在某些电气主接线中，还担任改变主接线运行流，在某些电气主接线中，还担任改变主接线运行方式的任务。故障时，用来开断短路电流，切除故方式的任务。故障时，用来开断短路电流，切除故障电路。障电路。
3、高压断路器是电力系统中最重要的开关设备之高压断路器是电力系统中最重要的开关设备之一，它起着控制和保护电力设备的双重作用：一，它起着控制和保护电力设备的双重作用：（1 1）控制作用：根据电力系统运行的需要，将部分）控制作用：根据电力系统运行的需要，将部分或全部电力设备或线路投入或退出运行；或全部电力设备或线路投入或退出运行；（2 2）保护作用：当电力系统任何部分发生故障时，）保护作用：当电力系统任何部分发生故障时，应将故障部分从系统中快速切除，防止事故扩大，应将故障部分从系统中快速切除，防止事故扩大，保护系统中各类电气设备不受损坏，保证系统的安保护系统中各类电气设备不受损坏，保证系统的安全运行。
4、全运行。41.1、高压断路器的用途和类型 ( 高压断路器是电力系统中最重要、最复高压断路器是电力系统中最重要、最复杂的电器设备。断路器的基本理论和工作原杂的电器设备。断路器的基本理论和工作原理牵涉面较广，内容庞杂，即有电磁学理论，理牵涉面较广，内容庞杂，即有电磁学理论，也有热学和力学理论。在电磁学和热学方面也有热学和力学理论。在电磁学和热学方面既有场有又路，既有稳态过程也有暂态过程；既有场有又路，既有稳态过程也有暂态过程；在力学方面涉及到静力学、动力学、流体力在力学方面涉及到静力学、动力学、流体力学和空气动力学方面的内容。此外还涉及到学和空气动力学方面的内容。此外还涉及到电工材料、绝缘、放电、
5、试验等多项技术，电工材料、绝缘、放电、试验等多项技术，并随着时代的发展内容不断扩充和更新，如并随着时代的发展内容不断扩充和更新，如计算机技术的应用等。有关内容不只用于高计算机技术的应用等。有关内容不只用于高压断路器，还可用于包括高压电器、低压电压断路器，还可用于包括高压电器、低压电器等各种电气设备器等各种电气设备。）。）51.1、高压断路器的用途和类型 (IEC:(IEC:高压断路器能承载、关合和开断运行线路的正高压断路器能承载、关合和开断运行线路的正常电流，也能在规定时间内承载关合及开断规定的异常电流，也能在规定时间内承载关合及开断规定的异常电流（如短路电流）的开关设备，是电力系统的保常电流
6、（如短路电流）的开关设备，是电力系统的保护和操作的重要电气装置。护和操作的重要电气装置。) )4通常可按以下两种方式对开关装置进行分类：通常可按以下两种方式对开关装置进行分类：41. 1. 按电压等级分：按电压等级分：4（1 1）额定电压大于或等于）额定电压大于或等于1kV 1kV 的开关设备称为高压开的开关设备称为高压开关。如：断路器、负荷开关、隔离开关、高压熔断器关。如：断路器、负荷开关、隔离开关、高压熔断器4（2 2）额定电压低于）额定电压低于1kV1kV的开关设备称为低压开关。如：的开关设备称为低压开关。如：自动空气开关、接触器、磁力起动器、闸刀开关、低自动空气开关、接触器、磁力起动器
7、、闸刀开关、低压熔断器压熔断器 61.1、高压断路器的用途和类型42. 2. 按作用分：按作用分：4（1 1）只用于接通和断开电路正常负荷电流的开关设备。）只用于接通和断开电路正常负荷电流的开关设备。如：负荷开关、接触器如：负荷开关、接触器4（2 2）只能用于断开不正常状态和故障电流的开关设备。）只能用于断开不正常状态和故障电流的开关设备。如：熔断器如：熔断器4（3 3）既能接通和断开正常负荷电流又能接通和断开不）既能接通和断开正常负荷电流又能接通和断开不正常状态和故障电流的开关设备。如：断路器、自动正常状态和故障电流的开关设备。如：断路器、自动空气开关空气开关4（4 4）不能用于断开负荷电流
8、，也不能用于断开不正常）不能用于断开负荷电流，也不能用于断开不正常及故障电流的开关设备。如：隔离开关、闸刀开关及故障电流的开关设备。如：隔离开关、闸刀开关71.1、高压断路器的用途和类型 高压断路器装设的地点不同，分为户内（高压断路器装设的地点不同，分为户内（N N）和）和（W W）两种形式、按断路器的灭弧介质和作用原理，可）两种形式、按断路器的灭弧介质和作用原理，可分为下列主要类型：分为下列主要类型：（1 1）油断路器：它是以变压器油来作为灭弧和绝缘介质）油断路器：它是以变压器油来作为灭弧和绝缘介质的断路器，又可分为多油和少油两种类型的断路器，又可分为多油和少油两种类型; ;（2 2）SF6
9、SF6断路器：它是以断路器：它是以SF6SF6气体作为灭弧和绝缘介质气体作为灭弧和绝缘介质 的断路器的断路器; ;（3 3）真空断路器：它是以高真空度的介质来熄弧的断路）真空断路器：它是以高真空度的介质来熄弧的断路器。指触头在高真空中关合和开断的断路器器。指触头在高真空中关合和开断的断路器; ; （4 4）压缩空气断路器：它是以高速流动的压缩空气来作）压缩空气断路器：它是以高速流动的压缩空气来作为灭弧介质的断路器为灭弧介质的断路器; ;81.1、高压断路器的用途和类型（5 5）自产气断路器：它是利用固体介质受电弧作）自产气断路器：它是利用固体介质受电弧作用分解气体来熄弧的断路器用分解气体来熄弧
10、的断路器; ;（6 6）磁吹断路器：它是利用电磁力驱使电弧进入）磁吹断路器：它是利用电磁力驱使电弧进入绝缘狭缝中，拉长、冷却电弧来熄弧的断路器绝缘狭缝中，拉长、冷却电弧来熄弧的断路器; ; 我国生产的高压断路器的类型很多，其型我国生产的高压断路器的类型很多，其型号的含义如下：其中表示产品名称的字母含义：号的含义如下：其中表示产品名称的字母含义：S S为少油断路器；为少油断路器；D D为多油断路器；为多油断路器；K K为空气断路为空气断路器；器；z z为真空断路器为真空断路器C C为磁吹断路器。表示其他为磁吹断路器。表示其他标志的字母标志的字母: :如如G G为改进型；为改进型；F F为分相操作
11、；为分相操作；D D增容；增容；W W防污；防污；Q Q耐震。耐震。 根据控制和保护的电气设备不同，高压断根据控制和保护的电气设备不同，高压断路器大致可分为以下几类型：路器大致可分为以下几类型： 91.1、高压断路器的用途和类型 （1 1）发电机断路器）发电机断路器控制和保护发电机用的断路器，控制和保护发电机用的断路器，断路器的额定电压在断路器的额定电压在17.517.536KV36KV范围内，额定电流及范围内，额定电流及额定短路开断电流极大，不需要快速自动重合闸额定短路开断电流极大，不需要快速自动重合闸. .这里举这里举ABBABB公司为例，公司为例，ABBABB公司具有不同类型的发电机断公
12、司具有不同类型的发电机断路器，其中有路器，其中有HGHG和和H H型中等容量的型中等容量的SF6SF6断路器；断路器； 有特大容量的有特大容量的DRDR型压缩空气断路器（大亚湾核电）；型压缩空气断路器（大亚湾核电）；还有中小容量的还有中小容量的VD4GVD4G型真空断路器型真空断路器. .（2 2）输电断路器）输电断路器用于用于110110（6363）KVKV及以上输电系统及以上输电系统中的断路器。其中中的断路器。其中110KV110KV、220 KV220 KV电压等级使用的断路电压等级使用的断路器称为高压断路器，器称为高压断路器，330KV330KV及以上电压等级使用的断路及以上电压等级使
13、用的断路器称为超高压断路器。器称为超高压断路器。101.2、高压断路器的基本要求 输电断路器除要求具备快速自动重合闸功能输电断路器除要求具备快速自动重合闸功能外，还常要具备开合近区故障，失步故障外，还常要具备开合近区故障，失步故障,架空线路和电缆线路充电电流的能力。架空线路和电缆线路充电电流的能力。（3 3）配电断路器）配电断路器用于用于35KV35KV及以下的配电系及以下的配电系统中的断路器。这类断路器要具备快速自动统中的断路器。这类断路器要具备快速自动重合闸的功能重合闸的功能. .111.2、高压断路器的基本要求 二、对高压断路器的基本要求二、对高压断路器的基本要求 对高压断路器的要求大致
14、有下述几个方面：对高压断路器的要求大致有下述几个方面： (1 (1）工作可靠：断路器在制造厂给定的技术条件下）工作可靠：断路器在制造厂给定的技术条件下工作时，应能可靠地长期正常运行。工作时，应能可靠地长期正常运行。（2 2）应具有足够的断路能力：由于电网电压较高、）应具有足够的断路能力：由于电网电压较高、电流较大，当断路器在断开电路时，触头间会电流较大，当断路器在断开电路时，触头间会出现电弧，只有将电弧熄灭，才能断开电路。出现电弧，只有将电弧熄灭，才能断开电路。因此，要求断路器有足够的断路能力，尤其是因此，要求断路器有足够的断路能力，尤其是在短路故障时，能可靠地切断短路电流并保证在短路故障时，
15、能可靠地切断短路电流并保证具有足够的热稳定度和电动稳定度具有足够的热稳定度和电动稳定度。121.2、高压断路器的基本要求 (3 3）具有尽可能短的切断时间：当电力网发生）具有尽可能短的切断时间：当电力网发生短路故障时，要求断路器迅速切断故障电路，短路故障时，要求断路器迅速切断故障电路，这样可以缩短电力网的故障时间和减轻短路这样可以缩短电力网的故障时间和减轻短路电流对电气设备的损害。在超高压电网中，电流对电气设备的损害。在超高压电网中，迅速切断故障电路还可以提高电力系统的稳迅速切断故障电路还可以提高电力系统的稳定性。因此切断时间是高压断路器的一个重定性。因此切断时间是高压断路器的一个重要参数。要
16、参数。（4 4）实现自动重合闸：架空输电线路的短路故）实现自动重合闸：架空输电线路的短路故障，大多是临时性故障。当短路电流切断后，障，大多是临时性故障。当短路电流切断后，故障也随之消除。故障也随之消除。 131.2、高压断路器的基本要求 为了提高供电的连续性，故装有自动为了提高供电的连续性，故装有自动重合闸装置。自动重合闸是断路器在故障重合闸装置。自动重合闸是断路器在故障跳闸以后，经过一定的时间间隔又自动进跳闸以后，经过一定的时间间隔又自动进行再次关合。重合后，如果故障已消除，行再次关合。重合后，如果故障已消除，即恢复正常供电，称为自动重合成功。如即恢复正常供电，称为自动重合成功。如果故障并未消除，则断路器必须再次开断果故障并未消除，则断路器必须再次开断故障电流，这种情况称为自动重合失败在故障电流，这种情况称为自动重合失败在便合失败后，如已知为永久性故障应立即便合失败后，如已知为永久性故障应立即组织检修，但有时运行人员无法判断故障组织检修，但有时运行人员无法判断故障是暂时性还是永久性，而该电路供电又很是暂时性还是永久性，而该电路供电又很重要，允许重要，允许3 3分钟后再强行合闸一次，称
