高压断路器教案.doc

高压断路器一、提出任务1、任务要求（ 1）熟习电弧的产生原理及过程、危害（ 2）熟习电弧熄灭原理及方法（ 3）认识断路器在电力系统中的重要作用（ 4）能说出种类断路器的灭弧原理、方法（ 5）熟习常有断路器的构造和运转保护内容2、知识导入㈠开关电器的灭弧原理⑴电弧现象1 ）电弧：是一种气体游离放电现象2) 产生电弧的条件：用开关电器开断电源电压大于10～20V，电流大于80～100mA的电路时，就会产生电弧3) 电弧的特色：能量集中，温度很高，亮度很强；电弧是良导体4) 电弧的利用：电弧在工业上有好多有利的应用，比如，利用其高温的电弧焊接机，电弧炼钢炉等5) 电弧的危害：在开关电器中，电弧是有害的，要求赶快地熄灭，不然会烧坏开关触头，若电弧长时间不熄灭（如比正常多10到20ms），可能造成开关电器的烧毁或爆炸，甚至造成电力系统的事故电弧的产生1 ）游离——中性质点分解成自由电子和正离子在开关分闸时，动静触头之间的接触压力和接触面积减小，接触电阻增大，接触表面发热严重，产生局部高温，阴极金属资猜中的电子获取动能而逸出成为自由电子逸出的自由电子，在强电场的作用下，朝阳极作加快运动加快运动获取动能的自由电子在运动中与中性质点发生自由中性电子质点静触头动触头碰撞，中性质点中的电子因碰撞获图2-2得能量假如足够大，自由电子就能图离开原子核的约束，游离成自由电子和正离子。

游离的结果致使触头间自由电子数目剧增剧增的电子形成电流，介质被击穿而产生电弧电弧的熄灭去游离——电子和正离子互相吸引复原为中性质点电弧的焚烧是由游离过程保持的，但在电弧中同时还进行着相反的使带电质点数量减少的去游离过程游离作用等于去游离作用，新增添的带电质点数目与中和的数目相等，电弧稳固焚烧游离作用大于去游离作用，电弧焚烧加剧游离作用小于去游离作用，则电弧中的带电质点数目减少，最终致使电弧熄灭沟通电弧熄灭的条件电流过零后，电弧可否熄灭取决于两个恢复过程作用的结果：1 ）假如弧隙电压恢复过程上涨速度较快，幅值较大，弧隙电压恢复过程大于弧隙介质强度恢复过程，介质被击穿，电弧重燃，如下图2 ）假如弧隙介质强度恢复过程一直大于弧隙电压恢复过程，则电弧熄灭，如下图图㈡熄灭沟通电弧的基本方法增强弧隙的去游离、提升介质强度的恢复速度和降低弧隙电压的上涨速度与幅值，是高压断路器中熄灭电弧的基本方法⑴ .利用灭弧介质在高压断路器中，宽泛采纳去游离作用强的灭弧介质灭弧1) 、吹弧吹弧是指利用各样构造形式的灭弧室，使高温分解的气体或拥有很大压力的新鲜且低温的气体在灭弧室中按特定的通路，吹动电弧，增强扩散和复合去游离而使电弧熄灭的方法。

2) 、采纳特别金属资料作灭弧触头采纳铜、钨合金和银、钨合金等特别金属资料作触头这些资料在高温下不易融化和蒸发、抗熔焊，能够减少热电子发射和高温分解产生的金属蒸气，削弱了游离作用⑵提升断路器触头的分别速度加快断路器触头的分别速度，能够快速拉长电弧，使弧隙的电场强度骤降，弧隙电阻和电弧的表面积忽然增大，电弧的冷却加快，有利于带电质点的扩散和复合去游离⑶采纳多断口灭弧某些电压等级较高的断路器采纳多个灭弧室串连的多断口灭弧方式1）多断口将电弧切割成多段，在同样触头行程下，增添了电弧的总长度，弧隙电阻快速增大，介质强度恢复速度加快2）使每个断口上的恢复电压减小，降低了恢复电压的上涨速度和幅值，提升了灭弧能力㈢、高压断路器的作用高压断路器内有灭弧介质和灭弧装置，能够熄灭接通或开断电路时产生的电弧，其作用是:1)在正常运转时接通或断开有负荷电流的电路；2)在电气设施出现故障时，能够在继电保护装置的控制下自动切断短路电流㈣、高压断路器类型与特色按安装地址分为户内式、户外式按灭弧方式或介质：油断路器:以拥有绝缘能力的矿物油作为灭弧介质的断路器压缩空气断路器:采纳压缩空气作为灭弧介质和触头断开后的空隙绝缘介质的断路器。

SF6断路器:采纳SF6气体作为灭弧介质和触头断开后的空隙绝缘介质的断路器SF6气体是一种无色、无味、无毒、不燃的惰性气体，拥有优秀的灭弧性能和绝缘性能真空断路器:以真空的高介质强度实现灭弧和绝缘的断路器㈤、高压断路器的构造⑴电路通断元件：接线端子、导电杆、触头、灭弧室；⑵绝缘支撑元件：:固定通断元件并使其带电部分与地绝缘；⑶操动机构：:控制通断元件，接到合闸或分闸命令后，经中间传动机构驱动动触头实现断路器的开合⑷基座图㈥、高压断路器的型号S—少油断路器D—多油断路器开断电流（kA）－产品名称L—SF6断路器断流容量（MVA）Z—真空断路器额定电流（A）N—户内式G—改良型安装场所W—户外式—I设计序号其余标记断流能力代号—II额定电压（kV）—III㈦.高压断路器的技术参数额定电压-额定电压是指高压断路器长久正常工作的线电压有效值，该参数表征了断路器长久正常工作的绝缘能力额定电流-额定电流是指高压断路器在规定条件下，能够长久经过的最大电流，该参数表征了断路器承受长久工作电流产生的发热量的能力额定开断电流-在额定电压下，高压断路器能靠谱开断的最大短路电流有效值，该参数表征了断路器的灭弧能力。

热稳固电流-热稳固电流是指在断路器在合闸地点t（单位为秒）时间所能承受的最大电流有效值动稳固电流（极限经过电流）-动稳固电流是指断路器在合闸地点所能承受的最大电流峰值，该参数表征了断路器承受短路电流电动力效应的能力额定短路关合电流-额定关合电流是指在规定条件下，断路器能关合不致产生触头熔焊及其余阻碍连续正常工作的最大电流峰值分闸时间：（也称全开断时间）是指断路器从接到分闸命令起到各相触头电弧完整熄灭为止的一段时间，它等于断路器的固有分闸时间与燃弧时间之和固有分闸时间是指从接到分闸命令起到触头刚才分别的一段时间燃弧时间从触头分别到各相电弧均熄灭的一段时间合闸时间-合闸时间是指断路器从接到合闸命令起到各相触头完整接触为止的一段时间动作时间：开断时间熄弧时间；㈧ .高压断路器的选择断路器的选择项目：①型式；②额定电压；③额定电流；校验项目：①动稳固；②热稳固；③开断电流1、选择型式断路器型式的选择，应在全面认识其使用环境的基础上，联合产品的价钱和已运转设施的使用状况加以确立电压等级在35kv及以下的可采纳户内式少油断路器、真空断路器或SF6断路器；35kv的也可采纳户外式多油断路器、真空断路器或SF6断路器；电压等级在110～330kv范围，可采纳户外式少油断路器或SF6断路器；500kV电压等级则一般采纳户外式SF6断路器。

2．选择额定电压UNUNSUN——设施的额定电压；UNS——设施所在电网的额定电压所选断路器的额定电压应大于或等于安装处电网的额定电压3．选择额定电流INImaxIN——设施的额定电流；Imax——设施所在回路最大工作连续电流3. 校验开断电流INbrIKINbr——断路器的额定开断电流；IK——断路器触头刚分开时的短路电流有效值4. 热稳固QKIt2tQK——短路电流热效应；It2t——为制造厂家给出的t秒内同意经过的热稳固电流5. 动稳固校验iesishies——设施同意的动稳固电流；ish所在回路短路电流冲击值例题：选择额定容量为25MW，额定电压10.5kV、cos0.8，Xd0.126的发电机QF-25-2出口断路器和隔走开关㈨、高压断路器的运转与保护：⑴、高压断路器的运转1) 高压断路器外露的带电部分应有醒目的相色漆,本体无锈拙，机构箱密封优秀，无漏雨进水2) 正常状况下，开关应按铭牌规定的参数运转，不得超出额定值，开关及其协助设施应处于优秀的工作状态3) 高压断路器规定了额定负荷下同意切断次数及故障电流下的同意切断次数当达到规定跳闸次数时，应报告申请检修，一般不再投入运转。

当达到停用重合闸次数时，应退出重合闸操动机构在开关动作次数达到同意切断次数时，报缺点要求检修，各计数器不得任意复零4) 发出SF6压力闭锁信号的断路器即以为失掉断路能力，不得投入运行SF6断路器的气体压力与开关的灭弧能力和绝缘能力有关，运转中一定严实监督气体压力及其泄露状况每天记录SF6气体压力、温度5)SF6断路器中的SF6气体水分含量不得超出规定值新投运的SF6断路器第一年应进行一次SF6气体微水量剖析；运转中的SF6断路器，每三年应进行一次SF6气体微水量剖析6) 装有“远方”和“就地”操作按钮的开关在调试或紧迫事故办理时，才可使用“就地”操作7) 长久停运、检修后的断路器，在送电前，试操作二至三次，无异样后方能正式操作8) 断路器及操动机构有若干加热器以防备结露，加热器应一直处于接通状态低温加热器在0℃时投入，在10℃时退出。