断路器安装使用说明书.doc

ZF40-126（L）/T2500-40 SF6气体绝缘金属封闭开关设备断路器安装使用说明书OJD.466.0032010年11月ZF40-126(L)/T2500-40 SF6气体绝缘金属封闭开关设备OJD.466.003代替：共 9 页第 1 页1 概述ZF40-126(L)/T2500-40 SF6气体绝缘金属封闭开关设备【以下简称ZF40-126(L)型GIS】中的断路器是GIS中最重要的元件。该断路器为三相共箱式,采用自能式灭弧原理,配用CT30型弹簧操动机构。 该断路器采用最新的设计原理,具有结构简单,操作能量小,可靠性高,安装容易,噪音低等特点。该断路器根据主接线方式的不同可采用Z形、U形布置，其技术参数见表1。表1 断路器额定参数序号项 目单 位基本参数1额定电压kV1262额定电流A25003额定频率Hz504额定短路开断电流kA405额定失步开断电流kA106近区故障开断电流kA36/307额定线路/电缆充电开断电流A50/1608额定短路电流累计开断次数次209额定短路持续时间s410额定短时耐受电流kA4011额定峰值耐受电流kA10012额定短时工频耐受电压（1min有效值）极对地kV275断口间kV31513额定雷电冲击耐受电压（1.2/50s峰值）极对地kV650断口间kV75014SF6气体漏气率%/年0.5%15SF6气体水份含量V/V15010-616 机械寿命次60002 断路器的结构和工作原理三极断路器总装的外形如图1所示，每极完全相同，三极通过拐臂实现机械联动。断路器的出线方式有两种，一种是Z形出线，另一种是U形出线，由总体布置确定。每极断路器的内部结构如图2，图中为Z形出线方式，每台断路器单元：底架、灭弧室、壳体和拐臂组成，其中灭弧室是断路器的核心单元，可实现回路的导通和分断。2.1 灭弧室的结构与工作原理2.1.1 简介断路器安装使用说明书会 签标准化编 制审 定标记处数更改文件号签 字日期校 对批 准ZF40-126(L)/T2500-40 SF6气体绝缘金属封闭开关设备断路器安装使用说明书OJD.466.003共 9 页第 2 页灭弧室由绝缘拉杆、绝缘台、气缸、动弧触头、动主触头、拉杆、大喷口、小喷口、动触头座、绝缘筒、静主触头、静弧触头、静触头座、支撑座等组成，如图2所示。 图1标记处数更改文件号签 字日期ZF40-126(L)/T2500-40 SF6气体绝缘金属封闭开关设备断路器安装使用说明书OJD.466.003共 9 页第 3 页图2标记处数更改文件号签 字日期ZF40-126(L)/T2500-40 SF6气体绝缘金属封闭开关设备断路器安装使用说明书OJD.466.003共 9 页第 4 页2.1.2 导电结构(如图2) 导电回路为：电流从盘式绝缘子的导电杆进入，经下部的小电连接装配流入动触座、中间触指、气缸，通过动主触头流入静触头座，最后经上部的小电连接装配和盘式绝缘子导电杆流出。该断路器单极的回路电阻不大于40。2.1.3 绝缘结构 断路器内充以相对压力为0.6MPa的SF6气体，作为绝缘和灭弧介质。每台断路器为一单独气室，由盆式绝缘子与相邻气室隔离。由于主导电回路是通过盘式绝缘子中的嵌件引入，因此，盆式绝缘子还承受对地绝缘。绝缘台支撑灭弧室并承受极对地或断口间的绝缘。绝缘拉杆传递分、合闸运动，同时承受极对地绝缘。2.1.4 灭弧原理 灭弧室采用有热膨胀室并带有辅助压气室的自能灭弧结构，灭弧过程以自能吹弧为主，压气灭弧为辅。分闸操作时，绝缘拉杆在分闸弹簧的作用下，带动动触头装配快速向下运动。在运动中，动主触头和静主触头首先分离，接着动弧触头和静弧触头分离，产生电弧。当喷口喉部未脱离静弧触头之前，电弧产生的热气流流入热膨胀室，在热膨胀室内进行热交换，形成低温高压气体，当喷口喉部脱离静弧触头之后，热膨胀室的高压气体从喷口喉部喷出，进行熄弧。同时，辅助压气室的压力在操动机构的带动下也在升高。当开断大电流时，弧触头间产生的电弧能量大，此时热膨胀室的压力高于压气室压力，故单向阀关闭，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。在此过程中，压气室的气体开始被压缩，但达到一定的压力时，底部弹性释压阀打开，一边压气，一边泄压，使操动机构不必要克服更多的压气反力，从而大大的降低了操作功。当开断小电流时（通常在几千安以下），由于电弧能量小，热膨胀室产生的压力小，此时压气室的压力高于热膨胀室的压力，故单向阀打开，压气室的气体流经单向阀与热膨胀室的气体共同向断口处吹去，当电流过零时，还具有一定压力的气体吹向断口使电弧熄灭。在开断过程中，喷口将主导电回路（动、静主触头）和辅助导电回路（动、静弧触头）隔离，使开断时产生的电弧及SF6分解物不会对主导电回路和断口产生影响。开断过程如图3所示。合闸操作时，绝缘拉杆在合闸弹簧的作用下，推动动触头装配向上运动，此时，SF6气体迅速进入压气缸内。在合闸过程中，动静弧触头首先接通，然后动静主触头接通，完成合闸操作。2.2 密封结构断路器的密封系统采用动密封和静密封两种形式。静密封采用O型密封圈，动密封采用转动密封并使用O型密封圈，减少了运动过程中的磨损和泄漏几率。2.3 弹簧机构的结构与工作原理2.3.1 弹簧机构的结构ZF40-126(L)型GIS断路器的弹簧操作系统由一套动力单元构成，对断路器的三极同时进行分、合闸及重合闸操作，结构如图4。标记处数更改文件号签 字日期ZF40-126(L)/T2500-40 SF6气体绝缘金属封闭开关设备断路器安装使用说明书OJD.466.003共 9 页第 5 页 合闸位置 分闸过程 分闸位置图3标记处数更改文件号签 字日期ZF40-126(L)/T2500-40 SF6气体绝缘金属封闭开关设备断路器安装使用说明书OJD.466.003共 9 页第 6 页 图4-1分闸操作（合闸位置、合闸弹簧储能） 图4-2合闸弹簧储能(合闸位置合闸弹簧释放) 图4-3合闸操作(分闸位置合闸弹簧储能) 图4 弹簧操动机构的结构及动作原理标记处数更改文件号签 字日期ZF40-126(L)/T2500-40 SF6气体绝缘金属封闭开关设备断路器安装使用说明书OJD.466.003共 9 页第 7 页2.3.2 合闸储能操作(见图4-2) 断路器装配完成以及机构合闸操作完成后，合闸弹簧3-5处于释放状态(图4)，棘爪轴3-17通过伞齿轮与电机相联，断路器合闸到位后，电机接通启动，对合闸弹簧进行储能。2.3.3 合闸操作(见图4-3)弹簧机构在分闸位置，合闸弹簧3-5已储能。由于合闸弹簧中心线与储能轴的经向中心线不重合储能轴3-4承受联接在棘轮3-2上的合闸弹簧3-5逆时针方向的力矩，此力矩被储能保持掣子3-6和合闸挚子3-7锁住。2.3.4 分闸操作(见图4-1) 弹簧机构在合闸位置且分闸弹簧3-3与合闸弹簧3-5均已储能。小拐臂3-14和大拐臂3-18受分闸弹簧3-3逆时针方向的力矩，此力矩被分闸保持掣子3-13和分闸挚子3-12锁住。2.3.5 自动重合闸机构在合闸储能状态见图4-1，给出重合闸信号，分闸弹簧释放能量使断路器分闸，已储能的合闸弹簧释放能量使断路器合闸。合闸完成后，同时分闸弹簧被压缩储能，带动断路器再次分闸，自动重合闸完成。2.4 密度继电器 监测断路器内气体密度变化采用指针式密度继电器，仪表内设有温度补偿元件使仪表指示不随温度而变化。当SF6气体由于泄漏而造成密度下降时，仪表的指示会随之发生变化，当气体压力降至报警值时，电接点的一对接点接通，输出报警信号；当压力继续下降，达到闭锁值时，电接点的另一对接点闭合输出闭锁信号。 3 储存、安装和调试3.1 储存 断路器应储存在户内。断路器出厂时已充有0.03MPa（相对值）的SF6气体，用户应定期检查。如储存时间过长，可适当补充纯净的SF6气体。3.2 开箱后的检查。 打开包装箱后，应按装箱清单核对产品部件里是否齐全完好，并查看产品铭牌数据是否符合订货合同。3.3 二次线路的连接。断路器与弹簧机构的二次控制输出均在厂内已与现场汇控柜连好。3.4 断路器的水份处理和充气：见0JD.466.012。3.5 速度的测量3.5.1速度的定义如下： 分闸速度：从刚分到刚分点后10ms内的平均速度为50.5m/s；合闸速度：从刚合点到刚合点前10ms内的平均速度为20.5m/s。3.5.2 测速时注意事项测速是在额定工作气压和额定操作电压下进行。标记处数更改文件号签 字日期ZF40-126(L)/T2500-40 SF6气体绝缘金属封闭开关设备断路器安装使用说明书OJD.466.003共 9 页第 8 页4 投入运行前的检查和试验项目 断路器在安装调试后，投入运行前做以下检查和调整，并满足本说明书的规定值。4.1 检查行程与超程： a) 灭弧室动触头行程：1200-3mm； b) 灭弧室动触头超行程：303mm。4.2 当分闸线圈端子间的操作电压为额定值的65120%，合闸线圈端子间的操作电压为额定值的85110%时，断路器应可靠动作。4.3 测量断路器内SF6气体水份含量应不大于15010-6（V/V）。4.4 主回路电阻测量不大于80。4.5 重新检查安装时的各螺钉、螺栓、螺母是否紧固，各销轴、挡圈、卡板是否安装正确，各气室是否达到额定压力值，检查各信号指示、闭锁装置及加热驱潮装置是否正常，电气线路是否有松动脱落现象。4.6 断路器的操作试验4.6.1 在额定SF6气压和额定操作电压下，对断路器进行单分、单合各5次，分-0.3s-合分2次，并测量各项参数，应符合表2规定。4.6.2 在额定电压下测量弹簧机构储能时间应小于15s。注:每次操作之间要有大于3min的时间间隔。表2序 号项 目单 位数 值1断路器SF6气体额定压力20MPa0.62分闸时间（额定电压）ms37123合闸时间 (额定电压）ms90154分闸速度 (额定电压）m/s50.55合闸速度(额定电压）m/s20.56额定操作顺序分-0.3s-合分-180s-合分7三极分闸同期性ms38三极合闸同期性ms59分-合时间ms出厂时300 10合-分时间ms出厂时6011分合闸线圈V22012储能电机V2205 运行中的一般巡视项目5.1 每周的巡检5.1.1 检查并记录SF6气体压力。5.1.2 断路器分合的次数。5.1.3 其它异常情况和状态。标记处数更改文件号签 字日期ZF40-126(L)/T2500-40 SF6气体绝缘金属封闭开关设备断路器安装使用说明书OJD.466.003共 9 页第 9 页5.2 每12年的检查和维护先将断路器退出运行，并使之处于分闸和合闸弹簧未储能位置，切除交流、直流电源。检查内容除每周的巡检内容外