LW24-40.5高压电力设备.pdf

11. 概述1.1 产品型号和名称LW24-40.5（G）/T2500(3150)-31.5型六氟化硫断路器系户外三相交流50Hz高压输变电设备，应用于35kV级电力系统中，用于分、合负荷电流，开断故障电流或 转换线路，以 实现对输变电系统的控制和保护 该断路器采用自能式灭弧原理，减小了机构操作功，提高了产品可靠性，具有结构简单、体积小巧、安装简易等特点1.2 断路器配用CT□-1.0型弹簧操动机构1.3断路器符合国家标准GB1984-2003《高压交流断路器》和国际电工委员会标准IEC62271-100：2001《高压交流断路器》及OPGJ.520.223《LW24-40.5（G）/T2500(3150)-31.5型六氟化硫断路器技术条件》的要求1.4 使用环境条件a. 周围空气温度: -30℃～+40℃ ；b. 海拔高度: 不大于3000m； c. 污秽等级: IV级d. 地震烈度: 不大于9度；e. 风 速: 不大于34m/s；f. 安装地点： 没有火灾、爆炸危险、 严重污秽、化学腐 蚀及剧烈震动的场所1.5 主要技术参数1.5.1 断路器的主要技术参数见表1。

1.5.2 断路器的装配调整参数见表2表1序号 项目 单位 额定参数1 额定电压 kV 40.52表1（续）序号 项目 单位 额定参数15 额定操作顺序 O-0.3s-CO-180s-CO16 主要机械特性 见表317 SF6气体整定压力（表压，20℃） MPa 见表418 SF6气体年漏气率 % ≤0.319 SF6气体湿度（体积分数，20℃） ≤150×10-620 噪声水平 dB ≤11021 外壳防护等级 IP4X22 额定操作电压 V DC110或DC22023 机械操作次数 次 10000（M2级）24 首开极系数 1.525 储能电机电压 V DC220、AC22026 六氟化硫气体重量 kg 527 断路器（包括操动机构）重量 kg 80028 容性电流开合过程中的重击穿特性 级 C229 额定背对背电容器组开断电流 A 150030 额定背对背电容器组关合涌流 kA 2031 额定并联电抗器组开断电流 A 1600表2 额定绝缘水平序号 项 目 名 称 单位 断 口 间 极间、极对地1 额定短时工频耐受电压(1min 有效值) kV 118 干试 湿试2 额定频率 Hz 503 额定电流 A 2500(3150)4 额定绝缘水平 见表25 额定短路开断电流 kA 31.56 额定短时耐受电流 kA 407 额定峰值耐受电流 kA 1008 额定短路持续时间 s 49 额定短路关合电流 kA 10010 额定电缆充电开断电流 A 5011 额定失步开断电流 kA 1012 额定异相接地故障开断电流 kA 34.813 电寿命 次 2014 主回路电阻值 μΩ ≤40395 852 额定雷电冲击耐受电压(1.2/50μs峰值) kV 215 1853 辅助回路及控制回路1min工频耐受电压 V 2000注：整机按海拔3000m修正进行绝缘耐受试验。

表3 断路器主要机械特性序号 项目 单位 额定参数1 分-合时间 ms 3002 合-分时间 ms ≤803 分闸时间 ms 34±34 合闸时间 ms 58±55 开断时间 ms ≤606 分闸同期性 ms ≤27 合闸同期性 ms ≤28 分闸速度 m/s 2.7±0.29 合闸速度 m/s 2.3±0.2表4 SF 6气体压力整定值2 结构及工作原理2.1 断路器结构断路器为三极分立瓷柱式结构,三极固定于一个公共底架上，三极气体通过铜管连通，弹簧操动机构位于底架正下方断路器由单极极柱、 传动连 杆、底架、 弹簧操动机构等部分组成，外形参数见图1序号 项目 单位 参数值1 SF6气体额定压力 Pre MPa 0.52 补气报警压力 Pae↓ MPa 0.47±0.013 气体最低功能压力 Pme↓ MPa 0.45±0.014 断路器包装气体压力 MPa 0.03注：↓表示压力下降时测量4图1 断路器整体结构图2.2 单极极柱断路器的单极极柱主要由静触头、动触头、 灭弧室瓷套、支柱瓷套、绝缘拉杆及拐臂盒等零部件组成， 见图21. 单极极柱2. 传动连杆3. 底架4. 弹簧操动机构5图2 单极极柱2.2.1 支柱瓷套支柱瓷套为断路器主回路的对地绝缘件。

根据使用地点的海拔高度和周围空气污秽等级，可选用不同爬电比距的瓷套2.2.2 拐臂盒拐臂盒的作用是将机构输出通过外拐臂、轴及内拐臂实现断路器动触头的竖直运动；拐臂盒与传动轴通过两端轴封进行密封外拐臂通过外置油缓冲器和分、合闸止位装置进行缓冲及限位2.3 底架底架起着支持断路器三极的作用，机械强度高， 刚度大，断路器三极置于底架的上方底架包括横梁和支架，采用钢板折弯后焊接而成，表面可 热镀锌，制造工 艺简单，防腐性能优良1. 静触头2. 动触头3. 灭弧室瓷套4. 绝缘拉杆5. 支柱瓷套6. 拐臂盒62.4弹簧操动机构2.4.1 CT□-1.0型弹簧操动机构主体部分见图3,机构采用铸件式结构，深度尺寸较小，故很适合配用瓷柱式断路器，可安装在底架下面，通过输出拐臂和拉杆与断路器连接机构手 动分、合操作旋钮、手动储能输入轴、计数指示、分合指示、 储能指示均在一个面上，便于操作与使用储能采用驱动爪驱动块式结构，此结构调节简单，储能可靠手 动储能设计在第一 级齿轮传动轴上，储能力小1 储能指示牌 2 合分指示牌 3 合闸电磁铁 4 合闸旋钮 5 调整杆 76 分闸旋钮 7 分闸电磁铁 8 辅助开关 9 计数器 10 手动储能轴 11 电机 12 变速箱 13 分闸弹簧 14 合闸弹簧 图3 CT□-1.0弹簧操动机构合、分闸弹簧用压簧，以便于调节合、分闸功的大小。

合闸为拉动式，受力合理， 稳定性好，合闸保持为二级脱扣结构，使分 闸可靠、分 闸时间稳定所有易损件、关键件均可拆卸，使之维修方便、维护简单 电 机为交直流两用电机，适用性广机构的行程开关设计合理，切换可靠2.4.2 CT□-1.0型弹簧操作机构的合闸弹簧的储能方式有电动机储能和手力储能；合闸操作有电动（合闸电磁铁）操作和手动（旋钮）操作；分闸操作有电动（分闸电磁铁）操作和手动（旋钮）操作2.4.3 储能电机，采用84HL-CDJ01型交直流两用单相串激电动机其主要技术参数参见表5表5额定工作电压 (V) DC220、AC220电动机额定输入功率（W） 500正常工作电压范围 80%～110%额定工作电压额定工作电压下储能时间 (s) <152.4.4 储能手柄:采用一把特制摇把2.4.5 合闸电磁铁:采用螺管式电磁铁,其技术参数见表6表6额定工作电压(V) DC220 DC110额定工作电流 (A) 2 2.7320℃时线 圈电 阻(Ω) 108 40正常工作电压范围 80%～110%额定工作电压2.4.6 分闸电磁铁:采用螺管式电磁铁,其技术参数见表7表7额定工作电压(V) DC220 DC1108额定工作电流(A) 2 2.120℃时线 圈电阻(Ω ) 108 52正常工作电压范围 65%～120%额定工作电压,小于30%额定 电压连续3次操作不得分闸2.4.7 机构输出轴工作转角48°～50° 。

2.4.8 辅助开关:共有10对常开接点,10对常闭接点,允许长期通过电流为10A2.4.9 行程开关具有2对常开和2对常闭触头，触头能通过持续电流为5A2.4.10 接线端子能通过的持续电流为10A2.4.11 二次控制回路原理图及接线图见图6a、图6b、图72.5 灭弧原理断路器的灭弧室在大电流阶段采用自能式灭弧原理，当断路器接到分闸命令后，以动触头气缸、动弧触 头、拉杆等组成的刚性运动部件在分闸弹簧的作用下向下运动在运 动过程中，主触头先于弧触头分离，电流转移至仍 闭合的动静弧触头上，随后弧触头分离形成电弧在开断短路电流时，由于开断电流较大，故弧触 头间电弧能量大，弧区 热气流流入膨胀室，在膨胀室进行热交换，形成低温高压气体；此时，由于热膨胀室压力大于压气室压力，故 单向阀6关闭当电流 过零时，热膨胀室的高压气体吹向断口间使 电弧熄灭同 时在分闸过程中，压气室的压力被压缩，但达到一定的气压值时，底部的 弹性释压阀 7打开，一 边压气，一边放气，使机构不需要克服更多的压气反力，从而大大降低了操作功（简图4b）在开断小电流时（通常在几千安），由于电弧能量小，热膨胀室内产生压力小此 时压气室内的压力高于膨胀室内压力，单 向阀6打开，被 压缩的气体向断口吹去。

在电流过零时，这些具有一定压力的气体吹向断口使电弧熄灭（见图4c）9a分闸位置 b开断大电流 c开断小电流 d合闸位置1.静弧触头 2.静主触头 3.喷口 4.动弧触头 5.动主触头 6.单向阀 7.释压阀 8.减压弹簧 9.压气室 10.热膨胀室图4 灭弧原理a 分闸未储能 b 分闸已储能c 合闸未储能 d 合闸已储能1.输出拐臂 2.输出轴 3.凸轮10图5 机构的四种状态2.3.12 机构驱动原理机构的四种状态如图5所示机构分闸未储能状态如图5a所示储能时， 储能系统带动凸轮顺时针运动， 弹簧受压储能，弹簧储的能量通过机构的储 能保持系统保持，机构 处于分闸已储能状态如图5b解扣 储能保持系统，机构的势能转化为动能凸 轮驱动输出拐臂和输出轴作逆时针运动机构合闸通过机构的合闸保持系统保持合闸状态，如图5c所示合闸完成后机构再次进行储能操作，形成合闸已储能状态，为单 分或重合闸做准备，如 图 5d所示。

2.4 气体监测本产品采用的是指针式密度控制器，在-30℃～ +40℃温度 变化范围 内， 压力表的读数不随温度变化，而只真实反映SF 6气体密度值变化，并通过压力表的读数反映出来,并能发出补气，闭锁信号当断路器内气体压力低于0.47MPa，密度控制器1、 2接点接通，发出报警信号：当断路器内气体 压力低于0.45MPa时,密度控制器的3、 4接点接通,发出闭锁信号3 吊装、运输及验收3.1 断路器处于分闸、合闸弹簧未储能位置,以整装状态运输出厂时断路器内充有0.03～0.05MPa压力的SF 6气体3.2 运输和装卸时不得倾翻、碰撞和强烈振动3.3 起吊位置见图1, 起吊时应将三相下出线板用木方或角钢连接起来，以免起吊时吊绳夹空3.4 验收 113.4.1 用户在断路器到达指定地点后, 应立即开箱检查断路器是否完好无损, 并核对断路器气体压力,如有异常,应立即与本厂联系3.4.2 核对断路器铭牌上的数据与订货单上是否相符, 并根据装箱单, 核对文件及附件是否齐全3.4.3 将断路器外表面尘埃及污物清除干净。

4 安装及运行前的检查4.1 断路器安装前应按需要准备好牢固的基础及必要的场地，安装方式及基础图见图8断路器向上的动载荷3500kg, 向下的动载荷为3500kg4.2 断路器装配调试合格后整装出厂,在使用现场去掉包装清扫污垢后可直接安装在预备好的基础上需用地脚螺栓将断路器固定牢靠地脚为8只M20螺栓 4.3 连接4.3.1 主回路接线前,将上接线板上的接触面清理干净后便可与外部连接外部接线端子应与出线孔相配,参见图1,接线螺栓为M16×45 ,24只。