LW1550液压罐式六氟化硫断路器产品介绍

1、LW13-550/Y4000-63高压六氟化硫断路器（配用CYA4-I型液压碟簧操动机构）西安西开局压电气股份有限公司1.概述LW13-550/Y4000-63罐式六氟化硫断路器是西安西开高压电气股份有限公司在公司成熟产品LW13-550/Q4000-63罐式六氟化硫断路器的技术上，消化吸收ABB先进技术，结合市场需求设计开发的具有国际先进水平的户外三极交流高压开关设备，用于大型发电厂、变电站及输变电线路中，是电力系统的控制和保护电器。本产品灭弧室为双断口结构，与原双断口断路器LW13-550/Q4000-63灭弧室结构完全一样，其简要灭弧原理见图1。在灭弧室中充有0.50MPa具有优良的灭弧

2、性能和绝缘性能的SF6气体，在断路器分闸时，通过压气缸内产生的高压气流熄灭电弧。机构采用ABB公司生产的技术先进、性能可靠的液压碟簧操动机构，所配机械特性与原CQ7-I型气动操动机构特性范围基本一致。图1灭弧原理4.技术参数4.1 使用环境条件如下:环境温度最大日温差日照强度海拔外绝缘污秽等级最大覆冰厚度2 .型号及名称LW13-550/Y4000-63罐式高压六氟化硫断路器。3 .用途LW13-550/Y4000-63高压六氟化硫断路器为户外交流高压电器设备，用于发电厂、变电站及输变电线路的控制和保护，也可作联络断路器用。-30-+40C;25c不超过1000W/m2（晴天中午）；<1

3、000m；田级（25mm/kV）;10mm；最大风速34m/s；相对湿度（月平均）<90%（20C时）;抗震设防烈度9度；4.2产品主要技术参数见下表：表1序号名称单位参啜工值1额定电压kV5502额定电流A40003额定频率Hz504额定短路开断电流kA635额定短时耐受电流（3s）kA636额定峰值耐受电流kA1607额定短路关合电流（峰值）kA1608分闸时间ms<209全开断时间s<0.0410合闸时间ms<10011重合闸无电流间隔时间s0.312金属短接时间s355513合闸同期性相间ms<5断口间<214分闸同期性相间ms<3断口间<

4、;215SF6气体(200C)额定工作压力MPa0.50额定补气压力MPa0.45额定闭锁压力MPa0.4016主回路电阻WQ<23017断路器内SR气体水分含量Ppm(V/v)w150（交接验收值）18SF6气体年漏气率<0.5%19额定操作顺序O-0.3s-C0-180s-C020机械操作的次数次300021端子静拉力水平纵向N2000水平横向N1500垂直方向N150022雷电冲击耐受电压（峰值）对地kV1675断口间kV1675+45023操作冲击耐受电压（峰值）对地kV1175断口间kV1175+45024短时工频耐受电压对地kV740断口间kV740+1505.总体结构

5、及主要部件结构概述5.1 结构特点LW13-550/Y4000-63高压六氟化硫断路器为双断口结构，断口间有并联电容器，可按用户需要带合闸电阻，每台产品由三个单极组成，每个单极包括灭弧室、出线瓷套、电流互感器、操动机构和罐体。产品每极配用一台CYA4-I型液压碟簧操动机构，单极操作，也可三极电气联动操作。图2产品总体结构图5.2 主要部件结构概述LW13-550/Y4000-50高压六氟化硫断路器在设计时，本体部分的灭弧室、罐体以及电流互感器装配、出线套管装配同LW13-550/Q4000一样，液压碟簧操动机构水平布置，通过传动拐臂和灭弧室相连，如图3所示。合间电阻并联电容灭孤室操动机构CYA

6、41型液压碟簧机构图3内部结构示意图5.3 灭弧室工作原理LW13-550/Y4000-63高压罐式六氟化硫断路器在灭弧室中充有0.50MPa具有优良灭弧性能和绝缘性能的SF6气体。在断路器分闸时，依靠气缸和活塞之间的压气作用所产生的高压气流熄灭电弧，灭弧原理如图4所示。图4灭弧原理图5.4 液压碟簧操动机构结构在保证机械特性不变的前提下，用CYA4-I型液压碟簧操动机构替代CQ7-I气动弹簧操动机构；各功能元件完全模块式集成连接，密封全部采用密封圈，节省了空间，减少了密封点，无渗漏油的隐患；碟形弹簧贮能代替了传统的压缩氮气贮能，使得操作特性更加稳定可靠；两套各自独立的分闸控制阀，最大可能的保

7、证了操作可靠性。液压碟簧操动机构通过传动拐臂和灭弧室相连。液压弹簧操动机构机芯外形如图5所示。1贮能模块2监测模块3控制模块4打压模块5工作模块6泄压阀操作手柄7弹簧贮能位置指示器图5液压弹簧操动机构机芯外形图(a)未贮能，分闸状态(b)已贮能，合闸状态(c)已贮能，合闸状态高压油路低压油路贮能活塞6.支撑环合闸电磁阀12.分闸电磁阀泄压阀18.行程开关1.低压油箱2.油位指示器3.工作活塞杆4.高压油腔5.7.碟簧8.辅助开关9.注油孔10.合闸节流阀11.13 .分闸节流阀14.排油阀15.贮能电机16.柱塞油泵17.图6液压弹簧操动机构工作原理图14 5操动机构工作原理(见图6)a)贮能

8、参见图6(a)当贮能电机接通时，油泵将低压油箱的油压入高压油腔，三组相同结构的贮能活塞在液压的作用下，向下压缩碟簧而贮能。b)合闸操作参见图6(b)当合闸电磁阀线圈带电时，合闸电磁阀动作，高压油进入换向阀的上部，在差动力的作用下，换向阀芯向下运动，切断了工作活塞下部原来与低压油箱连通的油路，而与储能活塞上部的高压油路接通。这样，工作活塞在差动力的作用下,快速向上运动，带动断路器合闸。c)分闸操作参见图6(c)当分闸电磁阀线圈带电时，分闸电磁阀动作，换向阀上部的高油压腔与低压油箱导通而失压，换向阀芯立即向上运动，切断了原来与工作活塞下部相连通的高压油路，而使工作活塞下部与低油油箱连通失压。工作活

9、塞在上部高压油的作用下，迅速向下运动，带动断路器分闸。d)机械防慢分图7(a)为机构正常工作状态，图7(b)为失压状态。断路器处于合闸位置时，一旦机构液压系统出现失压故障，支撑环5受到弹簧力的作用，向上运动h2,推动连杆3,连杆3带动拐臂1顺时针转动h3,支撑住向下慢分的活塞杆，使断路器始终保持在合闸位置。待机构的故障排除后重新贮能，在储能活塞的作用下，支撑环5向下运动压缩碟簧，连杆3在复位弹簧力的作用下，带动拐臂1逆时针转动，脱离活塞杆，产品又恢复正常工作状态。1拐臂2弹性开口销3连杆4调整螺栓5支撑环6 .产品特点图7机械防慢分装置工作原理图6.1 优良的灭弧性能由于该产品采用了压气式灭弧

10、原理，并吸收了压气灭弧原理的一些优点，故而其开断能力非常强。在开断大电流时，静弧触头和电弧恰到好处的堵塞了喷口喉道，于是在电流过零前充分地利用电弧本身的能量产生的热膨胀作用，使上游区的压力急骤上升，从而在电流过零后，得到良好的吸弧效果。在开断小电流时，直接利用压气效应熄弧，性能良好，这正是我们在自能灭弧原理上巧妙结合压气原理的结果。6.2 绝缘性能好该产品绝缘性能完全继承了LW13-550/Q的产品优点。本体全部共用成熟产品LW13-550/Q的零部件，其绝缘性能已经在LW13-550/Q产品近年的生产和运行中得到了验证。6.3 密封结构可靠该产品静密封采用“O”型密封圈结合密封胶来保证，直动

11、密封则采用七道密封装置，并利用直动密封系统中的弹簧自补偿作用，很好的解决了SF6气体的密封问题。产品的SF6气体年漏气率低于0.5%。6.4 操作噪音水平很低。CYA4-I型液压弹簧操动机构缓冲特性平缓，分合闸操作均靠液压能，操作噪音水平很低。按DL/T593标准规定，在离地面1.5米，距断路器最近点2米处测得其合闸时噪音水平为88dB;分闸时噪音水平为87dB,不但低于该标准对户外产品要求的110dB,而且还低于该标准又t户内产品要求的90dBo6.5 可靠的防慢分装置CYA4-I型液压弹簧操动机构采用了非常可靠的防慢分装置，在机构一旦出现意外失压故障，能可靠的防止断路器出现慢分。6.6 机

12、械特性稳定由于采用弹簧贮能代替了压缩氮气贮能，变压力的气体定容管理为碟簧定压管理，使得操作压力基本不受环境温度变化的影响。6.7 运行维护量小断路器采用的液压弹簧操动机构为功能模块化设计，整台机构无一根外露油管，减少了密封环节；经历了3000次不间断的机械操作试验，具有很高的机械可靠性，基本上无需日常的运行维护，易于实现无人值守。7 .型式试验概况7.1 LW13-550/Y进行的型式试验项目由于LW13-550/Y完全共用LW13-550/Q的灭弧室，并且两者的机械特性基本相同，根据国家高压电器质量监督检测中心关于简化高压开关设备型式试验项目的规定，型式试验进行了以下项目：表2试验项目及报告

13、序号试验项目试验报告号1短路开断和关合能力试验（D4a,D4b）峰值耐受电流试验No.03-42223000次机械操作试验No.04-023温升试验3机械特性试验防雨试验噪音试验气密性试验防护等级试验7.2 LW13-550/Y借用试验项目以下型式试验项目借用LW13-550/Q的试验报告：如下所示:表3试验项目及报告序号试验项目共用报告号1温升试验断路器主回路温升测量No.962122绝缘试验辅助回路短时工频耐受电压(92)-319C操作线圈匝间耐压额定雷电冲击耐受电压试验(峰值)额定操作冲击耐受电压试验(峰值)额定短时工频耐受电压试验零表压工频耐压试验5min无线电干扰电压试验3开断额定短

14、路关合电流能力试验试验方式D1(91)-141A试验方式D2试验方式D3试验方式D5(91)-141A4开断近区故障电流试验L90L755开断额定失步电流试验试验方式D1试验方式D26额定线路充电电流开断试验试验方式1(91)-141A试验方式2试验力式3试验方式47电寿命试验8端子静拉力试验No.962129灭弧室大罐水压破坏、SF6泄漏试验(91)-06610抗地震性能试验7.3 LW13-550/Y试验概况LW13-550/Y4000-63按国际标准IEC60056和GB1984、DL/593、LW13-550/Y4000-63试制鉴定大纲的要求在国家高压电器质量监督检验中心通过了短路关

15、合和开断试验方式4、动稳定试验、5000次机械操作后温升试验；在西安西开电气股份有限公司进行了5000次机械操作试验、端子拉力、淋雨试验和噪首等试验。7.3.1 短路关合和开断试验方式4试验方式标准要求开断、关合电流(kA)操作顺序开断、关合电流D4bO,O-CO,CO50kA50.3-52.4D4aCO-180S-CO125kA123-1267.3.2 动稳定试验标准要求关合电流关合电流(kA)160kA1607.3.3 温升试验按照标准GB1984GB11022规定的试验程序和方法，在机械寿命试验前、后分别进行。试验电流实际通流为4000A，试验结果，温升值满足标准GB1984GB1102

16、2和试制鉴定大纲规定的要求。7.3.4 5000次机械操作试验产品试验时，连续操作5000次，仅在试验之前进行了润滑处理，期间未进行任何维护。试验后对产品的装配的结构尺寸进行了检查；产品装配状态及动静主触头、压气缸磨损正常；装配尺寸在试验前、后符合图样要求；并在试验前、后及试验过程中对机械特性等项目进行了检查，符合技术规范和试制鉴定大纲的要求。7.3.5 机械操作和机械特性试验按照标准GB1984、GB11022规定的试验程序和方法，对产品的装配、结构尺寸进行了检查，进行了手动和电动的操作，操作正常；并在此之后进行了机械特性检验，满足技术规范和试制鉴定大纲中的要求。7.3.6 噪音试验产品操作时，在距离地面1.5米、断路器2米处测得的合闸为88dB,分闸为87dB,低于标准规定的户内产品噪音低于90dB的要求，满足技术规范和试制鉴定大纲中的要求。7.3.7 气密性试验SF6检漏按GB110231行，水分85Ppm，年泄漏率0.1%,满足标准和技术规范年泄漏率不大于0.5被求。7.3.8 淋雨试验和外壳防护等级对试品持续进行24小时淋雨后，检查机构箱未见进水痕迹。外壳防护等级按GB4208的规定进行检验，试验结果满足IP5X