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SF6高压断路器开断短路电流机能的阐发

>2019-05-24 11:28| 发布者: admin| 检查: 2425| 评论: 0

摘要:  1 引言   目前SF6断路器在体系中大批应用,SF6断路器与曩昔的油断路器相比,很重要的一个优点便是灭弧机理的改良,从而延长了应用寿命,削减了运行检修工作。   跟着电力走向市场,对供电靠得住性的请求越来越 ...

 1 引言 

  目前SF6断路器在体系中大批应用,SF6断路器与曩昔的油断路器相比,很重要的一个优点便是灭弧机理的改良,从而延长了应用寿命,削减了运行检修工作。

  跟着电力走向市场,对供电靠得住性的请求越来越高,电气设备的状况检修正逐渐睁开,对SF6高压断路器而言,很多厂家对密封、机构传动等在机械寿命内都可以或许或许做到免掩护,确定高压断路器停电检修或更换重要根据其开断短路电流的次数。因此,在高压断路器设备的招标中,断路器开断额定短路电流的次数已成为一个重要偏向。

  2 SF6断路器的重要灭弧情势 

  2.1 变开距灭弧布局的重要情势

  比年来大批入口和合股厂的断路器引进电力体系,重要有SIEMENS、ABB、ALSTOM、AEG等公司的产品。这类断路器都采纳SF6作为绝缘介质,绝大多数临盆厂临盆的110kV及以上的断路器灭弧室布局采纳的都是变开距灭弧布局。其灭弧原理不外乎自能式、压气式、自能压气式三种情势。压气式建压快,触头不易磨损,在开断小电流比菀发生截流;自能式建压慢,对电弧触头易烧损,开断小电流时靠得住性不高;自能压气式将两种办法结合起来,开断大电流用自能原理,开断小电流用吹气原理。另外国内的一些断路器临盆厂也引进外洋技术开拓了部分产品,如西安高压开关厂的LW14(15)、平顶山高压开关厂的LW6等型号断路器。

  2.2 SIEMENS定开距灭弧布局的特色

  IEMENS公司临盆的220kV及以上断路器的灭弧室布局采纳的是定开距压气式双向内喷射灭弧原理。两个设置设备摆设有耐弧的石墨触头的静触头固定不动,由连杆动员引弧部位镶有引弧石墨园环的桥式动触头运动,实现断路器的分合闸。定开距灭弧室的石墨喷嘴是其重要特色,加工精确,电场均匀,耐弧机能极好,从而延长了电寿命。目前SIEMENS也已开端临盆220kV变开距灭弧原理的断路器。

  3 短路开断试验 

  断路器的短路开断试验必必要有大容量的电源,即在短光阴内能供给相当于电力体系短路时那样大的容量。当断路器的额定参数提高后,因为受试验程度和条件的限制,即使抉择合成试验的办法(试验时用两个电源,一个供给电流,另外一个供给电压)也难以称心试验请求,必需抉择正当有用的试验办法。

  目前国内断路器的开断试验由全体试验、单相试验和单位试验三种办法。全体试验是在组装完备的三相断路器上按照断路器规定的额定电压和额定短路开断电流停止三相试验。这种试验最接近于实际开断环境,稽核产品的机能最真实。但请求的试验容量和断路器的额定短路开断容量相等,试验投资相当大,对付大容量断路器几乎不行能。一样平常全体试验仅限于35kV及如下,额定开断电流31.5kA及如下的断路器。

  对付110kV及以上的断路器都采纳单相试验的办法,若断路器的额定电压为U,额定短路开断电流为Is,全体试验请求的容量为P=√3UIs,单相试验时考虑首开相系数1.3,因而试验设备的容量P1=1.3UPIS=1.3U/√3×IS=0.43P。因此各相分装的三相断路器绝大部分用单相试验来稽核断路器的开断能力。曩昔大批应用的SW6、SW2等型号断路器的额定短路开断都能稽核到每一相。如西高厂的SW6说明书中明白不经任何检修,SW6能连续13次开断额定短路电流,咱咱咱们的懂得便是每一相都能开断13次额定短路电流。

  4 SF6断路器的短路开断次数阐发SF6断路器的短路开断次数阐发 

  4.1 变开距灭弧布局断路器的短路开断次数

  断路器开断短路电流次数是决定断路器是否停止检修的重要根据,一样平常在SF6断路器的标书中请求短路开断次数>20次以包管一定的免掩护应用期。这里存在一个成就,几乎统统的临盆厂在投标文件中都许诺短路开断次数>20次,但查阅它咱咱们的短路开断次数与开断电流的相干曲线,除了SIEMENS采纳定开距布局的断路器外,均达不到20次的请求。

  如SIEMENS的110kV3AP1FG型,额定短路开断电流为40kV,曲线反映满容量开断次数为17次;AEG公司110kVS1-123F1/3131型,额定短路开断电流为31.5kV,曲线反映满容量开断次数为15次;ALSTOM的220kV的FXT14F型,额定短路开断电流为40kV,曲线反映满容量开断次数为10次;SIEMENS的220kV的3AP1-FI型,额定短路开断电流为50kV,曲线反映满容量开断次数仅为6次。国内厂家一样平常不供给曲线,如西高厂在LW15型断路器说明书中央接提到推荐的主触头检修周期为额定短路电流开断约20次。

为什么会如许呢?应该说用户在招标文件中提到的请求断路器短路电流开断次数>20次的偏向,是按单相稽的,因为前面已经说明110kV以上断路器的开断试验是分相停止的。而临盆厂的解释是高压体到拥毓收为重要故障,从概率上讲单相能开断7次,三相就能开断20次以上,实际上每相满容量开断20次是达不到的。从世界上目前的断路器布局设计和工艺程度来看,变开距自能压气灭弧断路器,220kV的满容量开断不大于10次,110kV的不大于20次。

  4.2 定开距灭弧布局断路器短路开断次数

  SIEMENS的定开距压气灭弧断路器确切能到达额定短路开断20次的请求,其220kV的3AQ1-EE断路器额定短路开断电流50kV的可以或许或许满容量开断20次,40kV的可以或许或许开断25次。但也有利有弊:定开距灭弧室断口的绝缘裕度比变开距布局小;导电触头和石墨弧触头连在一路,导电触头容易受电弧影响;操纵功大,对机构请求高,一样平常采纳液压机构能力称心请求;运动及传动部件多,布局复杂,对设计和装置工艺请求高;价钱较高。

  变开距自能压气灭弧断路器利用短路电流中的能量去加热SF6气体,遮断短路电流所需工作压力并非来自断路器的操纵机构,如许操纵机构就可以或许设计成分外简略靠得住,即采纳弹簧机构或液压弹簧机构。

  5 SF6断路器短路开断次数的抉择和建议 

  5.1 短路开断电流的阐发

  DL/T615-1997模范规定的换高压断路器额定参数中,额定短路开断电流是指额定短路电流中换环至的有用值。而通常咱咱咱们认为额定短路开断电流表征的是断路器在端部短路下的开断能力,它由两部分合成:换环至坑杏值和直流分量百分数。

  通常体系短路电流中的直流分量衰减光阴常数为45ms,而断路器的实际开断电流值指断路器举措后在触头分离瞬间的三相短路电流值,并不是短路后0s的数值,因为现代高压、超高压的断路器分闸光阴都很短,一样平常在0.04s,计及电弧燃烧光阴,继电掩护举措光阴,触头分离瞬间已是短路发生之后的0.08~0.1s,此时短路电流已有一定的衰减。当断路器装置处在电气上与发电机足够远时,短路电流中交换电流的衰减可以或许或许忽略。所以选用断路器时,其额定短路开断电流不小于装置处的体系短路电流有用值就可以或许或许了。

  5.2 设备招标文件对开断次数的提法

  首先标书上提的请求应严厉明白、相符实际。额定短路电流开断次数指明是单相开断次数,因为提三相开断次数概念不清,可懂得为三相短路开断数,也可懂得为3个单相的开断数累计。对开断短路电流31.5kA或40kA的110kV断路器,目前都达不到20次单相开断的请求,可以或许提出单相开断15次的请求。220kV的开关如果提20次,目前能做到的也只要SIEMENS一家,对付招标也无意义,也要修改,可以或许将50kA的定为6次,40kA的定为10次较为适宜。

  5.3 断路器额定短路开断次数的正被抉择

  我国1993年版的《都邑电力网计划设计导则》中明白规定为了获得正当的经济效益,都邑各级电压的短路容量应该从网络的设计、变压器的容量、阻抗的抉择、运行办法等方面停止节制,使各级电压断路器的开断电流和设备的动热稳固电流获得共同,通常220kV断路器抉择40kA,110kV断路器抉择31.5kA或40kA。

  实际上除极个别500kV变电所的220kV母线,大部分220kV母线短路容量远小于40kA。另外一方面,SF6断路器短路开断次数与短路开断电流相干基原形符∑nI2=C公式,即短路开断次数与短路开断电流的平方成反比。例如我局220kV闻堰变220母线短路容量为9804MVA,约25.7kA,所用断路器为40kA的LW15型,按照临盆厂供给的约20kA次的开断数,单相开断约7次。则断路器近区可开断次数均为n=7×402/25.72=16.9。因此对220kV断路器的抉择要实事求是,短路开断次数固然重要但不必刻意追求,只要满意运行请求即可。

  变开距布局的断路器虽然开断次数不及定开距布局断路器,但机构简略、布局轻巧、运行掩护工作少、价钱便宜,也是较好的抉择。目前110kV断路器自己满容量开断一样平常可到达15次以上,而且额定短路开断电流与110体系短路电流相比有较大的裕度。完全称心运行请求。如抉择31.5kA开断次数为15次的断路器在20kA体系中运行,按照公式计算,近区开断次数可到达37次,寿命期内可以或许做到免掩护。

  5.4 断路器短路开断的运行统计

  平时运行工作中对开断短路的统计也要全面仔细。如今220kV变电所都有故障录波器,而且微机掩护大批采纳,断路器自己也有举动计数器,为基础统计创造了条件。一样平常线路故障可以或许确定相间还是单相,短路电流的数目。这些基础工作为断路器的检修供给根据,做到有的放矢。

  结束语

  SF6断路器额定短路开断电流是其重要技术参数,而额定短路电流开断次数反映了开断短路电流的机能,是评估断路器应用寿命和睁开断路器状况检修的重要根据。咱咱咱们对SF6断路器额定短路电流开断次数要有比较全面的认识,在抉择断路器和平时运行掩护时,对这个目标要仔细慎重,综合考虑。

  以上对高压断路器开断短路电流的阐发探究,盼望能为今后设备的选型、运行检修供给一些帮助。

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