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文档简介

任务一

高压断路器认识及参数分析1.1.1基础知识1.高压断路器的类型高压断路器按安装地点可分为户内型和户外型两种;按灭弧介质及灭弧原理可分为SF6断路器、真空断路器、油断路器(又分为多油断路器、少油断路器)、压缩空气断路器等。1)油断路器油断路器是指采用变压器油作为灭弧介质的断路器。它又可分为多油断路器和少油断路器。多油断路器的油除了作灭弧介质和触头开断后绝缘,还作为带电部分对地的绝缘。下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析少油断路器的油只作为灭弧介质和触头开断后绝缘外,而带电部分对地绝缘采用瓷件或其他介质,和多油断路器相比,具有用油量少、体积小、重量轻、运输安装方便、利于防火等优点。2)压缩空气断路器压缩空气断路器是指采用压缩空气作为灭弧介质和弧隙绝缘介质的断路器。压缩空气断路器的特点是灭弧能力强,动作迅速,能快速自动重合闸。此外,其体积小,防火防爆,在低温下能可靠地工作,维护检修方便。其缺点是工艺要求高,消耗有色金属多,操作时噪声大,并需一套专供操作用的压缩空气设备等。3)真空断路器真空断路器是指采用真空的高绝缘强度来灭弧的断路器。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析这种断路器的动静触头密封在真空泡内,利用真空作为灭弧介质和绝缘介质。它的特点是体积小,能频繁操作,维修工作量小。

4)SF6断路器SF6断路器是指利用具有优异的绝缘性能和灭弧性能的SF6气体作为灭弧介质和绝缘介质的断路器。该断路器的特点是:灭弧能力强,绝缘强度高,开断电流大,燃弧时间短;当开断电容电流或电感电流时,无重燃,过电压低;电气寿命长,检修周期长,适于频繁操作;操作功小,机械特性稳定,操作噪声小。2.高压断路器的选择1)断路器种类和形式的选择上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析高压断路器应根据断路器安装地点、环境和使用技术条件等要求选择其种类和形式。目前,广泛采用真空断路器和SF6断路器。2)按额定电压选择额定电压应满足:3)按额定电流选择高压断路器的额定电流应满足4)额定开断电流的选择为保证断路器能可靠地开断短路电流,一般情况下,原则上额定开断电流INbr不应小于实际开断瞬间的短路安全电流有效值Ik,即:上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析5)额定关合电流的选择为了保证断路器在关合短路电流时的安全,不会引起触头熔接和电动力的损坏,应满足:6)热稳定校验热稳定校验应满足:7)动稳定校验动稳定校验应满足:上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析1.1.2高压断路器的用途及基本要求1.高压断路器的用途高压断路器是高压电器中最重要的部分,是电力系统一次设备中控制和保护的关键电器,受它控制和保护的电路,无论在空载、负载或短路故障状态,都应可靠地动作。总的来讲,高压断路器在电网中起两方面的作用:一是控制作用,即根据电网运行的需要,将部分电气设备或线路投入或退出运行;二是保护作用,即在电气设备或电力线路发生故障时,继电保护自动装置发出跳闸信号,启动断路器,将故障部分设备或线路从电网中迅速切除,确保电网中无故障部分的正常运行。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析2.高压断路器的基本要求由于断路器在电路中担负特别重要的任务,必须满足以下基本要求。

(1)工作可靠。断路器应能在规定的运行条件下长期可靠地工作,并能在正常或故障情况下准确无误地完成关合和开断电路的指令,其拒动或误动都将造成严重的后果。(2)具有足够的开断能力。断路器的开断能力是指能够安全切断最大短路电流的能力,它主要决定于断路器的灭弧性能,并保证具有足够的热稳定和动稳定。(3)动作快速。(4)具有自动重合闸性能。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析(5)结构简单,经济合理。3.断路器的基本参数断路器的特性和工作性能可用以下基本参数来表征。(1)额定电压。它是指断路器长时间运行能承受的正常工作电压。它不仅决定了断路器的绝缘水平,而且在相当程度上决定了断路器的总体尺寸和灭弧条件。(2)额定电流。它是断路器的触头结构和导电部分在规定环境温度下允许通过的长期工作电流,其相应的发热温度不会超过国家标准。它决定了断路器触头及导电部分的截面,并且在某种程度上也决定了它的结构。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析(3)额定开断电流。它是指断路器在额定电压下能可靠开断的最大短路电流的有效值。它表征断路器的开断能力。(4)额定开断容量。断路器的开断能力也可间接用开断容量Skd来表示,在三相电路中其大小等于额定电压与额定开断电流的倍。(5)动稳定电流。它表明断路器在冲击短路电流作用下承受电动力的能力。其值由导电和绝缘等部件的机械强度决定。

(6)热稳定电流。它表明断路器承受短路电流热效应的能力。它可以用通电时间(一般取4s)和最大电流有效值来综合表示。(7)动作时间。动作时间分为分闸时间和合闸时间。①分闸时间。分闸时间是表明断路器开断过程快慢的参数。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析分闸时间包括固有分闸时间、燃弧时间和全分闸时间。固有分闸时间是指断路器从接到分闸命令起到触头分离的时间间隔;燃弧时间是指从触头分离到各相电弧熄灭的时间间隔;全分闸时间是指断路器从接到分闸命令起到各相电弧熄灭的时间间隔,即全分闸时间等于固有分闸时间与燃弧时间之和。②合闸时间。合闸时间是指从断路器接到合闸命令起到触头刚接触的时间间隔。电力系统对断路器的合闸时间一般要求不高,但要求其合闸稳定性能好。4.断路器的操动机构断路器在工作过程中的分、合闸动作是由操动系统来完成的。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析操动系统由相互联系的操动机构和传动机构组成,后者常归入断路器的组成部分。操动机构的工作性能和质量对断路器的工作性能和工作可靠性起着重要的作用。1)操动机构的组成断路器的操动机构由图1-1所示的各个部分组成。(1)操动机构。操动机构由动力机构、扣住机构、脱扣机构等组成。动力机构为原动力机构,其操动能源由气压能、弹簧能、电磁能或液压能形成。

(2)传动机构。传动机构由拉杆、提升机构、缓冲机构等组成。

(3)提升机构。提升机构用来提升触头进行分、合闸。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析(4)缓冲机构。缓冲机构用来在分、合闸终了位置吸收剩余动作,使操动平稳。操动机构按照分、合闸信号进行操动,除此之外,根据运行和维护要求,还应有分、合闸位置的机械指示器。2)操动机构的分类操动机构按操动能源进行分类,可分为手动型、电磁型、液压型、气压型和弹簧型等多种类型。

(1)手动型操动机构是指靠人力合闸和靠弹簧力分闸的操动机构。(2)电磁型操动机构是指直接依靠电磁力合闸的操动机构。(3)液压型操动机构是用高压油推动活塞实现合闸与分闸的操动机构。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析

(4)气压型操动机构是以压缩空气推动活塞实现合闸与分闸的操动机构。(5)弹簧型操动机构是用小功率电动机将弹簧拉伸储能实现合闸与分闸的操动机构。除手动型外,其他均为自动操动机构。

3)操动机构的基本要求断路器操动机构的类型和产品形式多种多样,但其基本要求是一致的,主要有以下几个方面。

(1)具有足够的合闸功率,保证所需的合闸速度,并使断路器在关合短路的情况下关合到底。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析

(2)能维持断路器处在合闸位置,不因外界震动和其他原因产生误分闸功率。

(3)有可靠的分闸装置和足够的分闸速度,为了设备和系统的安全,分闸装置务必工作可靠、灵敏快速,在任何情况下不允许误动或拒动。断路器分闸后,操动机构应自动回复到准备合闸位置。

(4)具有自由脱扣装置。当断路器进行合闸的过程中又接到分闸命令时,操动机构应立即终止合闸过程,迅速进行分闸。这种在合闸过程中的分闸称为自由脱扣。可见自由脱扣装置是分闸装置的重要补充,二者常结合在一起。无论对自动或手动操动机构,该装置都是不可缺少的。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析

(5)在控制回路中,要保证分、合动作准确、连续,即“分后准备合、合后准备分”。

(6)结构简单、体积小、价格低廉。5.高压断路器的基本结构和灭弧过程1)油断路器以绝缘油作为灭弧介质的断路器称为油断路器。在多油断路器中,油除了作为灭弧介质外,还作为触头断开后弧隙绝缘及带电部分与接地外壳之间的绝缘。这种断路器具有结构简单,制造方便,易于加装单匝环形电流互感器,受大气条件影响较小等优点;但钢耗、油耗多、体积大,额定电流不宜做大,全开断时间较长,并有发生火灾的可能性。目前,国内只生产10~35kV电压等级产品。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析在少油断路器中,油主要作为灭弧介质及触头断开后弧隙绝缘,对地绝缘主要靠瓷介质。这种断路器开断性能好,结构简单,制造方便,具有钢耗、油耗少,体积小和重量轻,价格较低等优点;但油易冻结和劣化,不适用于严寒地带。长期以来,少油断路器在我国电力系统中应用广泛,但近年来在35kV及以下系统中有被真空断路器取代的趋势。2)SF6断路器(1)SF6断路器的发展。SF6气体出现于1900年,直至1940年才被用来作为电器设备的绝缘介质,以此为起点,使SF6气体在高压开关、变压器、电缆和其他电气设备中得到了广泛的应用。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析SF6在断路器中的应用是在20世纪60年代中期,由于基础工业的发展,材料和操动机构有了新的突破,找到了适应SF特点的气压式灭弧室结构,才使SF6断路器走上了电力工业实践的舞台,获得了飞跃的发展。在20世纪60年代以前,35kV以上的电网主要使用油断路器和空气断路器,至20世纪70年代,SF6断路器逐渐排挤了这两种断路器,而且显现出其有力的竞争锋芒。我国对SF6断路器的研制是从研制全封闭组合电器GIS开始的,目前220kV的SF6断路器已投入运行,现已能生产10~550kV的SF6断路器,10kV,35kV的SF6断路器正在迅速地被推广使用。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析(2)SF6气体的特点。SF6气体是一种无色、无嗅、无毒和不可燃的惰性气体,是目前在高压电器中使用的最优良的灭弧介质和绝缘介质。在均匀电场下SF6气体的绝缘性能大约是空气的3倍,在0.4MPa(约4atm)的压力下,SF6气体的绝缘性能则与变压器油相当。SF6气体是电负性气体,即其分子和原子具有很强吸附自由电子的能力,可以大量吸附弧隙中参与导电的自由电子,生成负离子。(3)SF6断路器的灭弧装置。目前,世界各国生产的SF6断路器大致采用三种灭弧室结构:一是压气式;二是旋弧式;三是自能式。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析①压气式灭弧装置。只有一种压力的SF6气体,开断过程中,压气缸与动触头同时运动,将压气缸内的SF6气体压缩而使压力升高。触头分离后,即喷口被打开,高压力的气体由喷口处向外排出,实现纵吹而将电弧熄灭。目前,在110kV及以上的电力系统中广泛使用这种灭弧装置。②旋弧式灭弧装置(见图1-2)。该灭弧装置多用于10~35kV的SF6断路器中。其中磁场由吹弧线圈3形成,线圈的一端和静触头2相连,另一端和圆筒电极相连,圆筒电极内部设置一个向静触头凸出的圆环。当导电杆5和静触头2分开产生电弧后,电弧会很快转移到动触头和圆筒电极间,把吹弧线圈3接入电路,使被断开的电流流经线圈。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析由于电弧电流是沿半径方向流动的,而线圈生成的磁场是轴线方向的,所以电弧会沿圆周旋转而与SF6气体介质发生相对运动,实现吹弧。③自能式灭弧装置。该装置是正在发展中的新一代的灭弧装置,目前在110~220kV电力系统中使用。其灭弧室由主气室、辅助气室、气孔、汽缸和喷口组成。当动静触头分开产生电弧后,被电弧加热的气体可通过气孔进入主气室,使主气室的压力升高,高压气体对喷口吹弧使电弧熄灭。当开断的电流较小,电弧产生的热量也小,使主气室的压力不够时,则辅助气室中的气体将通过上部开启的阀门进入到主气室内起助吹作用,从而增强了开断小电流的吹弧能力。3)灭弧室上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析(1)双压式灭弧室。双压式灭弧室如图1-3所示,灭弧室9设有高压和低压两个气压系统。低压系统的压力一般为0.3~0.5MPa,它主要用作灭弧室的绝缘介质。高压系统的压力一般为1~1.5MPa,它只在灭弧过程中才起作用。高、低压室之间有压气泵及管道相连,当高压室气压降低或低压室气压上升到一定程度时,压气泵启动,把低压室的气体打到高压室,从而形成封闭的自循环系统。开断时,利用两个系统的压力差形成气流来熄弧。动触头为中空的喷嘴形,侧面有孔2,分、合闸时,它在用弹簧加压的中间触头6内移动。触头系统被吹弧喷嘴和吹弧屏罩4所环绕,以控制电弧的位置和热气体的运动。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析当断路器处于合闸状态时,灭弧室触头系统处于低压的SF6气体中,这时动触头插入静触头3内,定弧极5则处于动触头的空防中。分闸时,灭弧室通向高压室的控制阀打开,高压SF6气体自高压区顺着箭头方向进入低压区。当动、静触头分离时,在定弧极与动触头空腔内壁之间产生电弧,并打开动触头上的孔2,从而使电弧受到SF6气流的强烈吹动、冷却而熄灭。随后,控制阀关闭,停止供气。这种灭弧室具有吹弧能力强、开断容量大、动作快、燃弧时间短等优点。所以,早期的SF6断路器都用这种灭弧室。但其存在结构复杂、所用辅助设备多、维护不方便等明显缺点,所以,已逐渐被单压式灭弧室所取代。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析(2)单压式灭弧室。单压式灭弧室是根据活塞压气原理工作的,又称压气式灭弧室。平时灭弧室中只有一种压力(一般为0.3~0.5MPa)的SF6气体,起绝缘作用。开断过程中,灭弧室所需的吹气压力由动触头系统带动压气缸对固定活塞相对运动产生,就像打气筒一样。其SF6气体同样是在封闭系统中循环使用,不能排向大气。这种灭弧装置结构简单、动作可靠。我国研制的SF。断路器均采用单压式灭弧室。单压式灭弧室又分定开距和变开距两种。①定开距灭弧室。图1-4为定开距灭弧室结构示意图(合闸状态)。断路器的触头由两个带喷嘴的空心静触头3,5和动触头2组成。断路器弧隙由两个静触头保持固定的开距,故称为定开距灭弧室。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析由于SF6的灭弧和绝缘能力强,所以开距一般不大。动触头与压气缸1连成一体,并与拉杆7连接,操动机构可通过拉杆带动动触头和压气缸左右运动。固定活塞由绝缘材料制成,它与动触头、压气缸之间围成压气室4。定开距灭弧室动作过程示意图如图1-5所示。图1-5(a)为断路器处于合闸位置,这时动触头跨接于两个静触头之间,构成电流通路;分闸时,操动机构通过拉杆带着动触头和压气缸向右运动,使压气室内的SF6气体被压缩,压力约提高1倍,这一过程称为压气过程或预压缩过程,如图1-5(b)所示;当动触头离开静触头3时,产生电弧,同时将原来被动触头所封闭的压气缸打开,高压SF6气体迅速向两静触头内腔喷射,对电弧进行强烈的双向纵吹,如图1-5(c)所示;上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析当电弧熄灭后,触头处在分闸位置,如图1-5(d)所示。这种灭弧室具有开距小、行程短、结构紧凑、动作迅速等优点,但压气室的体积较大。②变开距灭弧室。变开距灭弧室结构示意图(分闸状态)如图1-6所示。其触头系统包括主静触头1、弧静触头2、主动触头5、弧动触头4及中间触头10,而且主动触头(工作触头)和中间触头装在外侧,以改善散热条件,提高断路器的热稳定性。喷嘴3由耐高温的绝缘材料(聚四氟乙烯)制成,并与弧动触头4、主动触头5及压气缸6连成一体,构成灭弧室的可动部分。压气室8有通道通向喷嘴3,在固定活塞9上有逆止阀7。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析合闸时,操动机构通过拉杆使可动部分向左运动,压气室压力降低,逆止阀打开,SF6气体从活塞上的小孔经逆止阀充入压气室,不致使压气室内形成负压,影响合闸速度。变开距灭弧室动作过程示意图如图1-7所示。图1-7(a)所示为断路器处于合闸位置,这时由主静触头、主动触头、压气缸、中间触头构成电流通路;分闸时,操动机构通过拉杆带着可动部分向右运动,使压气室内的SF6气体被压缩,逆止阀关闭,压气室压力增加,主动、静触头首先分离,如图1-7(b)所示;当弧动、静触头分离时,产生电弧,同时压气室高压气流向弧动、静触头内腔喷射,对电弧进行强烈的双向纵吹,如图1-7(c)所示;上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析当电弧过零时熄灭,触头处在分闸位置,弧柱的热能被排入灭弧室钢筒外壳,新鲜冷态的SF6气体重新充入弧隙,保证断口的绝缘,如图1-7(d)所示。③定开距与变开距灭弧室的比较。气吹情况。定开距吹弧时间短促,压气室内的气体利用稍差;变开距的气吹时间比较富裕,压气室内的气体利用比较充分。断口情况。定开距的开距短,断口间电场比较均匀,绝缘性能较稳定;变开距的开距大,断口电压可制作得较高,起始介质强度恢复较快,但断口间的电场均匀度较差,绝缘喷嘴置于断口之间,经电弧多次灼伤后,可能影响断口绝缘能力。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析电弧能量。定开距的电弧长度一定,电弧能量较小,对灭弧有利;变开距的电弧拉得较长,电弧能量较大,对灭弧不利。行程与金属短接时间。定开距动触头的行程及金属焊接时间较长;变开距可动部分的行程及金属短接时间较短,对缩短断路器的动作时间有利。6.SF6断路器结构SF6断路器按结构形式可分为支柱式(或称瓷瓶式)SF6断路器、落地罐式SF6断路器及SF6自全封闭组合电器三类。支柱式SF6断路器系列性强,可以用不同个数的标准灭弧单元及支柱瓷套组成不同电压级的产品。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析按其整体布置形式可分为Y形布置、T形布置和I形布置三种。

(1)Y形布置的LW6-220型SF6断路器一相剖面图,如图1-8所示。它主要由灭弧室、均压电容、三联箱、支柱、支腿、密度继电器、动力单元(包括主储压器、工作缸、供排油阀及辅助油箱)等部分组成。单相为单柱双断口,即每相有两个灭弧室,每个灭弧室各有一个断口;每个断口并联有2500pF的均压电容,以改善断口间的电压分布;支柱有两节瓷套,承担断路器带电部分与地绝缘的任务;支柱瓷套内有绝缘拉杆,拉杆的上端与三联箱内的传动机构相连;支腿的上部有气体密封装置,中间有一组对接法兰把绝缘拉杆的下端与工作缸活塞杆连接起来,并装有分、合机械指示板;密度继电器用于监视SF6气体的泄漏,它带有充放SF6气体的自动触头。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析灭弧室和支柱均为独立气隔,安装后在三联箱内用自动接头连通。三联箱为单独气隔。(2)Y形布置的LW6-500型SF6断路器—相结构图,图1-9所示。每相为双柱四断口,每个单柱的基本结构与LW6-220型相似。其主要不同点:每个断口除并联有电容(2500pF)外,还并联有合闸电阻(100Ω),该电阻呈水平布置,为独立气隔;在灭弧室、合闸电阻及支柱的连接处采用五联箱,也为独立气隔;因电压较高,支柱有三节瓷套,其上端装有均压环;每相两柱配一台液压机构。在断口并联合闸电阻是为了限制合闸及重合闸的操作过电压。电阻片由碳质烧结而成,外形与避雷器阀片相似,但其热容量要大得多。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析合闸电阻与一辅助触头串联后再与主断口并联。断路器合闸时,合闸电阻较主触头提前7~11ms接通,在主触头接通后,合闸电阻立即自行分闸复位;断路器分闸时,合闸电阻不动作。(3)T形布置的LW7-220型SF6断路器一相结构图,如图1-10所示。其灭弧室和均压电容水平安装在支柱的上部,灭弧室为单压式定开距结构;三联箱由两套换向机构分别与两灭弧室的动触头相连。液压操动机构兼做断路器的底座,操作时,它的工作缸活塞驱动支柱内的绝缘拉杆做上、下垂直运动,通过换向机构变换为灭弧室动触头的水平直线运动,实现断路器的分、合闸操作。

(4)T形布置的SFM-330,500系列SF6断路器一相结构图,如图1-11所示。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析其每相只有两个断口,灭弧室为变开距压气式结构,每相SF6气体自成一个系统,包括压力表、密度继电器及其微动触点、一个供气口、一个检查口、一个动断截止阀及一个动合截止阀,SF6额定充气压力为0.59MPa;每相配一台气动操动机构,可单相操作及三联动。1.1.3高压断路器的安装

SF6断路器安装的主要步骤如下:开箱检查、支架组装及极柱安装、操动机构安装、管路连接、拉杆连接、气体监视表计连接、高压导线连接、控制回路连接、接地线连接及充注SF6气体、密封性检验、调整试验、功能性检查、交接验收等。1.SF6断路器安装方案的编制上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析断路器安装前首先熟悉设计图纸、产品安装使用说明书、产品试验的合格证及安装工艺规格等技术资料。从资料中了解高压断路器的技术特性、结构、工作原理,以及运输、保管、检查、组装、测试、安装及调整的方法和要求。并根据这些技术资料,结合现场具体情况,编制断路器安装的作业指导书,其内容包括设备概况、特点、施工步骤、吊装方案、安装及调试的方法、质量要求、人力组织、工(器)具及材料清单、工期安排、安全措施等。在安装前,必须向参加施工的人员进行安全技术交底,使施工人员了解断路器的结构外观、技术性能,掌握断路器的安装、调试的方法和技术要求,以及避免在工作中出现不应有的差错和事故。2.施工用工(器)具及材料的准备上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析

1)工(器)具的准备断路器安装所需的施工(器)具和测试仪器应根据断路器的型号和施工现场的条件选择。除了需要准备常用的起重、焊接、钳工及电工工具外,还需要准备一些专用工具,如拆卸及组装特殊部件的专用扳手、检查死点的样板、测量部件尺寸和间隙尺寸、测杆及检查触头压力的弹簧秤等。专用工具一般由断路器生产厂配给。测试仪器主要有万用表、兆欧表、交流电桥、开关参数测试仪、直流发生器及微水测试仪等。2)安装材料的准备(1)清洗材料。

(2)润滑材料。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析(3)密封材料。(4)绝缘材料。(5)胶接材料。

3)断路器开箱检查

(1)检查断路器出厂时应附的设备装箱清单、产品合格证书、安全使用说明书、接线图及试验报告等有关技术文件是否齐全。(2)检查产品铭牌数据、分合闸线圈额定电压、电动机规格数量是否与设计相等。

(3)根据装箱清单,清点断路器附件及备件,要求数量齐全、无锈蚀、无机械损坏,瓷铁件应载合牢固。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析(4)检查绝缘部件有无受潮、变形等,操作机构有无损伤,断路器有无漏气等。对于开箱中发现的问题及设备缺陷要及时解决和消除,并做好记录,作为竣工移交的原始资料。

4)施工现场的要求(1)安装断路器的现场应有适合运输车辆通行的道路及布置起重机的场地。(2)安装大型断路器要考虑吊车扒杆的高度及回转半径是否满足要求,特别是室内变电所更要考虑这一点;吊车的位置应尽量减少移动次数;对于高空作业要搭设脚手架,脚手架的高度和宽度应满足高空作业的要求。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析

(3)安装现场还应设置临时工作间或简易工棚,以便保管安装工具、材料、测试仪器及零部件。另外,还要准备防雨篷布,以便遇有刮风下雨时,遮盖断路器。

5)施工准备(1)组织施工人员学习《电业安全工作规程》,办理现场工作手续。

(2)组织施工人员学习、研究施工方案,重点是安全措施、组织措施、技术措施。(3)组织施工人员学习、研究有关标准、规程、验收规范、操作工艺要求、产品安装使用说明书中有关规定、施工步骤等。(4)施工机械、施工专用工具、器具、机具、材料的准备。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析必需的机械、专用工具、器具、机具、材料等见表1-1。3.安装工序要求1)安装前的检查在安装工作开始时还要进一步检查,检查内容与前述的验收检查内容稍有不同,此次检查要更加细致。主要应检查以下项目。断路器检查项目如下:(1)断路器零部件应齐全、清洁、完好。

(2)灭弧室或罐体和绝缘支柱内预充的SF6气体的压力值和SF6气体的含水量应符合产品的技术要求。(3)并联电容值或并联电阻值应符合制造厂的规定。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析

(4)绝缘件表面应无裂纹、无脱落或损坏,绝缘应良好,绝缘拉杆端部连接部件应牢固可靠。瓷套表面应光滑,无裂纹或缺损,外观检查有疑问时应进行无损探伤检验;瓷套与法兰的结合面载合应牢固,法兰结合面应平整,无外伤和铸造砂眼。(5)传动机构零件应齐全,轴承光滑无刺,铸件无裂纹或焊接不良。(6)组件用的螺栓、密封垫、密封脂、清洁剂、润滑脂等的规格必须符合产品的技术规定。(7)密度表、密度继电器、压力表、压力继电器等应经过检验。(8)防爆膜应完好。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析2)增加GIS检查项目(1)GIS的所有部件应完整无损。

(2)各分隔气室SF6气体的压力值和SF6气体的微水含量应符合产品的技术要求。(3)接线端子、插接件及载流部分应光洁,无锈蚀现象。(4)支架和接地引线应无锈蚀和损伤。(5)母线和母线筒内壁应平整,无毛刺。3)支架组装(1)对基础和支架的要求。①基础的中心距离及高度的误差不应大于10mm。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析②预留孔或预埋铁板中心线的误差不应大于10mm。③预埋螺栓中心线的误差不应大于2mm。④GIS的基础及预埋槽钢的水平误差不应超过产品的技术规定。(2)支架组装。根据不同形式的断路器,支架也有多种形式。所以支架组装应按照设计图纸施工,应按照制造厂家的要求,使用制造厂家提供的螺栓、螺母、垫片、垫圈等。如果在安装过程中出现垫片、垫圈损坏,必须予以更换。一般要求使用力矩扳手进行紧固时,支架组装应垂直,并用螺母调整到同一水平面,符合设计要求。4.极柱安装上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析

1)对断路器极柱安装的要求(1)应在无风沙、无雨雪的天气下进行;灭弧室检查和组装时,空气湿度应小于80%,并采取防尘、防潮措施。

(2)极柱不应在现场解体检查,当有缺陷且必须在现场检查时,应经制造厂家同意,并在厂方人员指导下进行,或由制造厂家负责处理。(3)按制造厂家的部件编号和规定顺序进行组装,不可混装。(4)断路器的固定应牢固可靠,支架或底架与基础之间的垫片不宜超过3片,其总厚度不应大于10mm;各垫片之间应焊接牢固。(5)同相各支柱瓷套的法兰面宜在同一水平面上,各支柱中心线间距离的误差不应大于5mm,相间中心距离的误差不应大于5mm。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析(6)所有部件的安装位置要正确,并按照制造厂家的规定保持其应有的水平度或垂直度。

(7)密封槽面应清洁,无划伤痕迹;已用过的密封垫(圈)不得再使用;涂密封脂时,不得使其流入密封垫(圈)内侧与SF6气体接触,以免引起化学反应。(8)应按产品的技术规定更换吸附剂(需要时)。(9)应按产品的技术规定选用吊装器具、吊点和吊装顺序。

(10)密封部位的螺栓应使用力矩扳手紧固,其力矩值应符合产品的技术规定。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析(11)对于GIS,应使连接插件的触头中心对准插口,不得卡阻,插入深度应符合产品的技术规定。2)SF6断路器极柱安装对于极柱的安装,根据SF6断路器的电压等级不同,安装的方式也不同。(1)吊装。按产品的技术规定选用适当的吊装机具、吊点和吊装顺序进行吊装。(2)检查漏气。在将断路器极柱安装在支架上之前,应对极柱进行检查,查看是否漏气。(3)极柱安装。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析断路器的三相极柱外形是完全一样的,但是,制造厂家已调试好后给各相极柱都编有号码,要根据传动单元不同的标志来区分各相极柱,不能混装。为了防止极柱在安装过程中摇摆或滑动,吊钩和极柱的顶部应在垂直位置上,使极柱垂直移动。当极柱在支架上就位后,使用力矩扳手和制造厂家提供的螺栓、螺母、垫片、垫圈等将极柱调整后固定在支架上。

3)操动机构安装断路器的操动机构根据类型和要求的不同,有的是安装在支架的一端,有的是安装在支架的中间,有的是安装在每一相的下面。在交货时,操动机构已调整完好,操动杆已调整到分闸位置。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析用吊钩吊住吊环,就位后,用力矩扳手将操动机构固定在正确的位置上。如果是分相操作操动机构,要确认L1,L2,L3三相标志,分别将三相操动机构箱与主相极柱L1、L2,L3对应安装。

4)管路连接断路器的极柱和操动机构就位固定后,有关的油管路、压缩空气管路、SF6气体管路等都要按照制造厂家的规定和图纸进行连接。在这些管路连接过程中,要特别注意连接的操作工艺要求,精心操作,避免漏气、漏油等现象发生。5)拉杆连接在断路器的极柱和操动机构之间、极柱与极柱之间的拉杆连接,要严格按照产品安装使用说明书的要求执行。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析有些拉杆的外侧装有保护管,要先将拉杆插入保管内后再进行安装。尽管断路器的结构形式和配置的操动机构的类型不同,决定了拉杆连接的方式也不相同,但是,在出厂运输过程中,断路器已被调整到一个基本位置并加以固定,如在分闸位置、操动机构未储能等。在连接拉杆之前,应把固定断路器位置的定位销(如果有)取出,将断路器调整到正确的分闸位置。安装拉杆的顺序:先安装断路器极柱与操动机构之间的拉杆,再安装极柱之间的拉杆。如果是分相操作操动机构,只安装断路器极柱与操动机构之间的拉杆即可。在安装和调试拉杆过程中,应特别注意产品安装使用说明书中的重要提示。安装的过程中应当在有关部位涂上润滑脂。位置指示器动作应正确可靠,其分、合闸位置指示应符合断路器的实际分、合闸状态。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析

6)气体监视表计连接气体监视表计的管路是采用细铜管连接的,并用管夹、螺栓、螺母、垫圈等把管路固定在支架上,每根管路的两端装有一个管套。通过一定的方式,将断路器中的SF6气体与气体监视表计连接起来。有些气体监视表计是每个极柱安装一组,有些是三相共用一组,连接时的关键问题是密封问题,应特别注意密封面和密封圈的清洁及其完整状况。7)高压导线连接断路器的接线端子与高压导线之间的连接,应在充入SF6气体至额定压力之前连接,这是各个制造厂家出于安全的原因做出的规定。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析对于高压接线端子的连接,应使接线端子的接触表面平整,略微打毛、清洁、无氧化膜,并涂以薄层电力复合脂;镀银部分不得锉磨;载流部分的可绕连接不得有折损、表面凹陷、毛刺及锈蚀等现象,连接螺栓应齐全、紧固。断路器的接线端子是铝质的,如果高压导线的接线端子也是铝质的,可以直接连接;如果高压导线的接线端子是铜质的,在连接处应使用润滑脂和铜铝双金属垫片,使垫片的铝面对着接线端子的铝面,而铜面对着接线端子的铜面或镀银面。8)控制回路连接上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析按照施工图纸中的控制回路图进行施工,固定好控制电缆后,将有关的导线芯接入端子排相应的端子上,再将有关的直流电源、控制回路、保护回路、信号回路、密度继电器和压力继电器的有关报警和闭锁触点等,通过导线接入端子排相应的端子上。控制回路的连接应符合有关标准和施工工艺要求。9)接地线连接(1)按照有关规定选择接地线的材料和截面积大小。

(2)按照有关规定的方法处理接触表面,将支架和操动机构箱与接地网可靠连接。

(3)将接地线和控制电缆的屏蔽层与操动机构箱的接地端子可靠连接。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析(4)对于GIS,每个气室的结合部都要有可靠的金属连接,并与接地网可靠连接。10)充注SF6气体(1)根据国家电力行业标准和制造厂家的规定,在充注SF6气体之前应注意下列事项。①对SF6断路器充注SF6气体时,必须由经过专业技术培训的人员操作。②应小自移动和连接气瓶,充气装置中的软管和断路器的充气接头应连接可靠。③从SF6气瓶中引出SF6气体时,必须使用减压阀。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析④运输和安装后第一次充气时,充气装置中应安装一只安全阀,以免充气压力过高引起绝缘子爆炸。⑤避免装有SF6气体的气瓶靠近热源或受阳光曝晒。⑥使用过的SF6气瓶应关紧阀门,戴上瓶帽,防止剩余气体泄漏。⑦在对户外断路器充注SF6气体时,工作人员应在上风方向操作;对户内断路器充注SF6气体时,要开启通风系统,尽量避免和减少SF6气体泄漏到工作区域。要求用检漏仪检测,工作区域空气中SF6气体含量不得超过1000µL/L。(2)在充注SF6气体之前应检查下列项目。①检查断路器极柱和操动机构均已按照产品安装使用说明书安装完毕。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析②检查基础、支架、极柱、拉杆、操动机构等所有紧固螺栓,均已按要求的力矩拧紧。

(3)充注SF6气体。由于SF6断路器在制造厂已进行了抽真空处理,并充入了合格的较低压力的SF6气体(一般绝对压力为0.125~0.13MPa),只要不漏气,断路器内部就不会受潮。只要按照充气工艺要求,将新SF6气体充注到断路器铭牌规定的额定压力(折算到20℃)就可以了。11)密封性检验当对断路器充注完SF6气体后,要对极柱上的瓷套端部连接处、各种连接头与气体管路之间的连接处、端盖密封处等进行密封性检验。工作现场比较常用的密封性检验方法有检漏仪检验、喷雾液检验、挂瓶定量检验。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析具体的操作可按照制造厂家推荐的方法和要求进行。经过密封性检验,如果发现有泄漏现象,应回收SF6气体至0.13MPa左右,松开有关泄漏处的连接,检查密封面有无损伤或异物,更换新密封圈重新连接,或按照有关的操作工艺规定进行处理,并再次进行充注气体、密封性检查等,直至达到要求为止。12)调整试验当断路器充注完SF6气体,并进行密封性检验合格后,应当进行有关项目的试验。试验时的注意事项:SF6断路器和操动机构进行联动操作调整试验时,应注意慢分、慢合装置的操作方法;在进行快速分、合闸之前,必须先进行慢分、慢合操作。试验项目按照有关规程和制造厂家与用户达成协议而定。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析13)功能性检查在断路器安装和各项测试项目完成之后,投入运行之前要进行功能性检查。功能性检查要结合二次控制回路和保护回路检查一起进行。主要检查项目:分、合闸操作,分、合闸闭锁,重合闸闭锁,防“跳跃”闭锁,各种信号等功能。分、合闸次数因各制造厂家的规定有所不同,应按照有关标准的规定执行。通过功能性检查,可以对断路器本体、操动机构、传动装置、控制回路、保护回路、信号回路以及各种元器件等进行全面的检验,使之达到可靠运行条件。

14)交接验收

(1)交接验收的目的。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析交接验收的目的是确保SF6断路器的施工安装质量,促进安装技术的进步,确保SF6断路器安全运行。交接验收的依据是国家颁布的《电气装置安装工程高压电器施工及验收规范》及制造厂家的技术资料和文件。

(2)交接验收的检查项目。①SF6断路器或GIS应安装牢固可靠,外表清洁、完整;动作性能应符合产品的技术参数。②电气连接应可靠,且接触良好。③断路器及其操动机构的联动应正常,无卡阻现象;分、合闸指示正确;辅助开关及电气闭锁应动作正确、可靠。上一页下一页返回任务一

高压断路器认识及参数分析④支架及接地引线应无锈蚀和损伤,接地应良好。⑤压力继电器和密度继电器的报警、闭锁定值应符合规定;电气回路传动应正确。⑥SF6气体的压力、泄漏率、含水量等应符合规定要求。⑦油漆应完整,相色标志应正确。⑧应提交的技术资料和文件应齐全,内容包括:变更设计的技术文件;制造厂家提供的产品安装使用说明书、试验记录、合格证书、安装图纸等技术文件;安装技术记录;调整试验记录;备品、备件、专用工具、测试仪器清单。经过交接验收,鉴定安装合格后,证明该SF。断路器已经完全具备了投入运行的条件,可以投入运行。上一页返回任务二高压断路器运行及检修1.2.1检修分类及检修周期定期检修和状态检修是高压断路器两种主要的检修制度,但状态检修逐步取代定期检修,已成为高压断路器检修的发展趋势。实施状态检修的关键是判断设备当前状态,合理预测设备发展趋势,确定最佳的检修时机。但状态检修具有技术要求高、检修系统复杂、前期投入大、准备工作量大等特点,全面实施状态检修有较大的难度和风险,高压断路器的状态检修在我国仍处于探索阶段。目前电力企业对于断路器检修实行不同的检修管理制度,大多数单位按照定期检修制度进行管理,少数单位按状态检修制度进行管理。高压断路器的检修分为大修、小修及临时性检修。下一页返回任务二高压断路器运行及检修大修是对设备的关键零部件进行全面解体的检查、修理或更换,使之重新恢复到技术标准要求的正常功能;小修是对设备不解体进行检查与修理;临时性检修是针对设备在运行中突发的故障或缺陷而进行的检查与修理。由于电力企业采用不同的检修制度,因此检修的周期应根据企业采取的检修制度确定。对于实施状态检修的设备,应根据设备状态评估的结果来确定断路器是否需要检修、进行何种方式检修;对于未实施状态检修的设备,一般应结合设备的预防性试验进行小修,但周期一般不应超过3年。满足表1-2规定的条件之一时,应进行大修。1.2.2检修准备工作及基本要求1.检修资料的准备上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修为了保证高压断路器检修工作的针对性、检修方案制订的科学性,检修前应对设备的安装情况、运行情况、故障情况、缺陷情况及断路器近期的试验检测等方面进行详细、全面的调查分析,以判定断路器内综合状况,为现场检修方案的制订打好基础。抢修前所收集的资料包括设备使用说明书,设备图纸,设备安装记录,设备运行记录,故障情况记录,缺陷情况记录,检测、试验记录及其他资料。2.检修方案的确定检修前应通过对设备资料的分析、评估,编制完善的检修方案。检修方案主要内容应包括检修的组织措施、安全措施和技术措施,检修的项目、标准、工期、流程等。上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修

3.检修材料、工(器)具及备件准备检修前,应根据断路器的检修项目准备必要的检修工(器)具、试验仪器、备件及材料等,如检修专用支架、起重设备、吸尘器、万用表、断路器测试仪器等。还应按制造厂说明准备相应的辅助材料,如导电硅脂、密封胶、纱布等。另外,还应准备专用工具,如手力操作杆、专用扳手、专用测速工具等。4.检修安全措施(1)施工现场工作人员必须严格执行《电业安全工作规程》,明确停电范围、工作内容、停电时间,检查安全措施与工作内容是否相符。(2)现场如需进行电气焊工作,要开动火工作票,应由专业人员操作,严禁无证人员进行操作,同时要做好防火措施。上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修1.2.3SF6断路器检修

1.SF6断路器检修时的安全防护(1)断路器解体前,应对断路器内SF6气体进行必要的检测。根据有毒气体含量,采取相应的安全防护措施。SF6断路器大修方案,应包括安全防护措施。(2)断路器解体检修时,检修人员应穿防护服、戴防毒面具。断路器封盖打开后,应暂时撤离现场30min以上。(3)断路器解体前,应用SF6气体回收净化装置净化处理SF6气体,并对断路器抽真空处理,用氯气冲洗三次后,方可进行解体检修。(4)在取出吸附剂、清洗金属和绝缘部件时,检修人员应穿戴全套的安全防护用品,并用吸尘器和毛刷清除粉尘。上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修(5)将取出的吸附剂、金属粉末等废物放入酸或碱溶液中处理至中性后,进行深埋处理,深度应大于0.8m。(6)回收利用的SF6气体,需进行净化处理,达到国家标准后方可使用。对排放的废气,事前需做净化处理,达到国家环保规定要求后才能排放。

(7)在检修车间检修时,解体检修净化车间要密封、低尘降,并保证有良好的引风排气设施,其换气量应保证在15min内全车间换气一次。排气口应设置在底部。

(8)工作结束后,使用过的防护用具应清洗干净,检修人员要做好个人卫生。上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修

2.SF6断路器本体大修内容及质量标准SF6断路器大修包含本体检修和操动机构检修两部分,本体大修内容及技术要求见表1-3。3.断路器检修后的调整与试验断路器检修后的调整与试验包括灭弧室行程调整、本体与机构连接部分的调整、SF6气体微水测量和泄漏检测、电气与机械特性试验等内容。由于各厂家制造的SF6断路器结构不同,所配置的操动机构不同,因此调整、试验的方法和技术要求也有较大区别。本节只介绍调整与试验项目,调整、试验的方法和技术要求以厂家的产品说明书和预防性试验规程为准。断路器检修后的调整与试验项目见表1-4。上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修4.SF6断路器检修工艺流程SF6断路器大修流程由于断路器电压等级不同、类型不同而有所差异,通用的大修作业流程如图1-12所示。在实际大修工作中,必须按照断路器大修相关规程及厂家的说明书,结合现场条件,确定大修流程。小修和临时性检修的工艺流程可参照大修流程、相关标准、制造厂家规定执行。1.2.4SF6气体管理1.新气的质量监督目前,国内外生产SF6气体大多采用单体硫与单体氟直接合成的工艺流程。上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修合成的SF6气体中,一般含有约5%的S2F2,SOF2,SO2,HF,CF4,H2O,N2等杂质,净化后SF6气体纯度可达99.8%以上。但新气仍含有各种杂质,必须进行抽样检验,确认质量合格后方可使用。GB/T8905-1996《六氟化硫电气设备中气体管理和检修导则》规定的SF6气体质量标准,见表1-5。2.SF6气体储存保管(1)储存场所必须保持敞开,通风良好。(2)气体应有防晒、防潮、遮盖措施。(3)不得靠近热源和有油污的地方,不准有水分和油污粘在阀门上。(4)气瓶的安全帽、防振圈齐全,安全帽应旋紧。上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修(5)存放气瓶要竖起,标志向外,运输时可以卧放。(6)搬运时,把气瓶帽旋紧,轻装轻卸,严禁抛滑、敲打。

3.SF6气体充气及补气工艺要求1)充气设备

(1)使用吸湿率低的专用管道(经常保持清洁和干燥)。

(2)SF6充气装置、减压阀等应放在干燥处或者恒温室保存,长期保持干燥。

(3)使用合格的SF6气瓶。2)操作顺序上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修(1)用合格的SF6气体对管道进行冲洗,去掉减压阀和管道内的空气及水分,或使用真空泵对充气装置做抽真空处理。(2)操作顺序:抽真空→关真空泵阀门→停抽真空→开启断路器充气阀门→开启钢瓶阀门→打开减压阀→充补气至额定压力→关闭减压阀→关闭钢瓶阀门→关闭断路器充气阀门→拆除连接断路器充气阀门的接头→断路器阀门装上封盖。

(3)充补气后,SF6气体压力应按“SF6气体压力-温度”曲线修正。3)注意事项(1)充补气12h后,才能进行含水量检测。上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修(2)当密度继电器发出补气信号时,第一次可带电补充,若1个月内又出现补气信号,应停电处理,并检查密度继电器的可靠性。(3)对多次开断的断路器解体检修后的SF6气体,应经吸附净化处理,并做生物毒性试验,合格后方可充入设备内。

4.SF6气体检漏在SF6断路器和GIS中,SF6气体是主要的绝缘和灭弧介质。SF6气体的绝缘强度和灭弧性能取决于气体的密度,气体密度降低会导致断路器绝缘强度和开断能力下降,气体密度的降低通常是由泄漏引起的。为了监视运行中SF6气体的密度,SF6断路器通常设有二级警告信号,即补气压力信号和闭锁压力信号。上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修补气压力信号和闭锁压力信号的动作值一般为额定密度值的90%和85%。设备的绝缘水平通常按最低一级警告信号的压力来设计。此外,考虑长年运行造成的密封件老化,气体绝缘设备的年漏气率应不大于1%。SF6气体的绝缘强度取决于SF6气体的密度,即单位体积内SF6气体的分子数。对SF6断路器,应监视SF6气体的密度,而不是监视SF6气体的压力。SF6气体的压力与温度变化有关,温度越高,压力越大。在工程实践中要测量SF6气体的密度是十分困难的,通常用压力表来监视SF6气体的泄漏情况。SF6断路器的检漏方法分为定性检漏和定量检漏两种。上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修定性检漏用来判断气体绝缘设备是否漏气及泄漏的程度;定量检漏用于测定设备泄漏率(见图1-13)。1)定性检漏定性检漏的方法有抽真空检漏、发泡液检漏、检漏仪检漏等。

(1)抽真空检漏。此方法用于气体绝缘设备安装或解体大修后,配合抽真空干燥时进行。将断路器抽真空达到绝对压力为133Pa时开始计算时间,维持真空泵继续运行至少30min,然后停泵并与泵隔离。静止30min后才能读取绝对压力A;再静止到60min以上,第二次读取绝对压力B。当B-A≤67Pa时,说明密封性能良好;否则,应查找泄漏点。上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修(2)发泡液检漏。这是一种简单的定性检漏方法,能够较准确地发现泄漏点。发泡液可采用一小块中性肥皂加入两份水配制而成,将发泡液涂在被检测部位,如果起泡,即表明该处漏气。起泡越多、越急,说明漏气越严重。采用发泡液检漏法大体上能发现漏气率为0.1mL/min的漏气部位。(3)检漏仪检漏。运行中的断路器,可直接用检漏仪对怀疑漏气的部位进行检漏。安装或大修后的GIS或其他气体绝缘设备,可先充入0.2x105Pa的SF6气体,再充入高纯度氯气至额定气压,然后用检漏仪检漏。检漏仪检漏是将检漏仪探头沿断路器各连接口表面和铝铸件表面移动,根据检漏仪读数判断气体的泄漏情况。上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修采用检漏仪检漏时,应注意以下事项。①探头移动速度应慢,以防探头移动过快而错过泄漏点。②检漏不应在风速大的情况下进行,避免泄漏气体被风吹走而影响检漏。③检漏仪的灵敏度应不低于10-8。简易定性检漏是使用检漏仪对所有组装的密封面、管道连接处以及其他怀疑有泄漏地方进行检测,检测时要细致耐心。该方法较简单,能找出较明显的局部泄漏。现场的定性检漏是不能省略的检漏项目。2)定量检漏定量检漏的方法有挂瓶法、局部包扎法和扣罩法三种。上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修(1)挂瓶法。该法适用于具有双道密封槽的密封系统。在双道密封槽之间有一个检测孔,SF6气体充至额定压力后,取掉检测孔的螺栓,24h后,用软胶管连接检漏孔和检漏瓶,经过一定时间后,测量瓶内SF6气体浓度,通过计算确定泄漏率。需注意的是在挂瓶之前,应用干燥氮气将第一、第二道密封之间的空腔和检漏瓶内的SF6气体吹尽,以免影响测试结果。(2)局部包扎法。将设备局部用0.1mm厚的塑料薄膜包扎,经过一定时间后测量包扎腔内SF6气体的浓度,通过计算确定其泄漏率。局部包扎时间一般为24h。局部包扎法不仅适合于密封面的气体泄漏率检测,而且也适合于其他附漏点气体泄漏率的检测。上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修局部包扎法是现场最为有效的检测方法之一。采用挂瓶法或局部包扎法定量检漏的步骤如图1-14所示。(3)扣罩法。用塑料罩将整合气体绝缘设备或已组装好的几个气室封罩在内,经过一定时间后测量罩内SF6气体的浓度,通过计算确定其泄漏率。扣罩前应吹净被测设备周围残留的SF6气体,扣罩时间一般为24h,然后视设备体积大小,选取2~6个具有代表性的测试点进行测量,以求取封罩内SF6气体的平均浓度。扣罩法适合于整合气体绝缘设备年泄漏率的测量。1.2.5真空断路器检修1.真空灭弧室检查与安装上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修1)真空灭弧室使用前的检查(1)外形、外观检查。检查包装是否完好,开箱后应检查外观,核对产品与合格证是否相符。正常产品在用于摇动时,管内无异响,玻璃或陶瓷外壳完整,无机械损伤。

(2)工频耐压试验。真空灭弧室在使用前应进行一次工频耐压测试。测试前应用干布或用酒精润湿的擦布清洁表面。2)真空灭弧室的安装(1)安装前,用棉布或绸布蘸少许酒精,将绝缘外壳的表面擦干净,同时将导电杆及电连接表面擦干净,以使其与整机有良好的电接触。(2)装入真空灭弧室后,按要求进行调整。上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修与真空灭弧室有关的机械参数应满足技术条件中给出的参数要求。3)安装注意事项

(1)真空灭弧室在工作时,必须有导向装置,动导电杆对整管轴线的同轴度应符合要求,波纹管应不受扭力。(2)安装中,严禁用硬物撞击或敲打管子外壳,以免破碎而漏气。同时应防止玻璃外壳划伤,否则开断过程中玻璃受力、受热后易破碎。(3)注意保证真空灭弧室导电杆的同轴度,或与定端端面的垂直度。(4)注意不要反复拆卸真空灭弧室,以防止连接螺孔滑扣;也不应扭转动导电杆,过量压缩波纹管,以免使波纹管产生扭力、划伤,影响使用寿命。上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修(5)安装中,注意施加在真空灭弧室两端面的力不应超出产品技术条件中规定的静态安全压力。

4)真空灭弧室的使用

(1)使用中应定期用工频耐压法检查真空灭弧室的真空度。(2)定期检查真空灭弧室触头的烧损情况,当其达到动导电杆的烧损标记,或烧损厚度超过标准规定值时,表明真空灭弧室电器寿命终了,应予以更换。2.真空断路器检修项目1)大修项目(1)真空灭弧室的检测与更换。上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修(2)操动机构、传动机构的检修。(3)缓冲装置的检修与调整。(4)各种技术参数进行调整和测试,填写测试报告。2)小修项目(1)测试主导电回路接触电阻。(2)检测真空度。(3)检查、清扫真空断路器相间隔板、支持绝缘子和绝缘拉杆。(4)对机构及传动部件活动摩擦部位添加润滑油。(5)检查并紧固各连接部件螺栓。上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修(6)检查调整操动机构分、合闸位置指示器。(7)检查辅助开关接触情况及接触行程。(8)测量分、合闸最低动作电压。3)真空灭弧室检测项目与技术要求真空灭弧室检测项目与技术要求见表1-6。

3.真空度检测真空度是保证真空断路器绝缘和灭弧性能的重要技术指标,真空度检测已成为真空断路器周期性检查和预防性试验的重要内容之一。常用的真空度检测方法有以下五种。

(1)观察法。上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修它适用于玻璃管真空灭弧室,由运行人员对运行中的真空断路器进行简单判别,通过观察涂在真空玻璃泡内表面的吸气剂薄膜的颜色变化来判断真空度的变化。真空度良好时,吸气剂薄膜非常亮,如镜面;真空度降低时,吸气剂薄膜变成乳白色。这种判断方法只有在真空度降到很低时才能被发现。

(2)火花计法。它适用于玻璃管真空灭弧室。将火花计检漏仪在灭弧室表面移动,根据真空管发光的颜色来判断真空灭弧室是否合格。淡青色表明真空度良好;红蓝色表明灭弧室真空度极低;不发光表示已严重漏气。

(3)交流耐压试验法。交流耐压试验是检测灭弧室真空度最常用的方法,主要用来判断真空度严重劣化的灭弧室。上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修规程规定,应定期对断路器主回路对地、相间及断口进行交流耐压试验。试验时,在额定开距下,触头两端加70%的额定工频试验电压,稳定1min,然后在1min内升至额定工频试验电压,保持1min,无仪表指针突变反跳闸现象即为合格,允许管内有零星火花及其他轻微发光现象。这种方法不能对真空灭弧室的真空度进行直接检测,只能用于判断真空断路器的真空度是否满足要求。10kV真空断路器耐压试验接线如图1-15所示。

(4)电磁法。对真空断路器的灭弧室也采用电磁法进行试验,试验方法:在灭弧室的触头间施加磁场,然后再施加一个最长持续时间为100ms的脉冲电压,由流过灭弧室电流的大小估算出真空灭弧室内的气体压力。上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修从目前现场试验的情况来看,采用这种方法获得的数据最准确、最有效,它可以推算出真空断路器真空度的准确数值,试验可靠性较高。(5)真空度测试仪。它是检测真空灭弧室真空度的仪器,一般以磁控放电为原理,以单片计算机为主控单元,测试过程实现全自动化。它能实现真空灭弧室的免拆卸测量,直接显示真空度数值,使用户详细掌握灭弧室的真空状态,为有计划地更换灭弧室提供了可靠的依据,为电网的安全运行提供了有力保障,克服了工频耐压法仅能判断灭弧室是否报废的缺陷。4.真空灭弧室参数的调整(1)触头开距。上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修触头开距是指断路器在分闸位置时,动触头与静触头之间的距离。触头开距可通过改变动触杆与触头弹簧间连接的长短进行调整,也可通过改变分闸限位垫片来调整。(2)超行程。超行程是指断路器真空灭弧室的动触头由分闸位置运动到与静触头接触后,断路器触头弹簧被压缩的位移。由于真空断路器采用对接式触头,合闸时,触头接触后没有继续向前的行程,但操作杆会继续前进一段距离,压缩弹簧使触头间接触压力增加,减少接触电阻。不同型号的真空断路器在测量压缩行程时都有其规定位置,通常通过调节绝缘拉杆长度和操动机构输出连杆长度来调整压缩行程。

(3)三相同期性调整。上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修当断路器的各相超行程和开距调整合格后,断路器的三相同期性基本满足要求。三相同期性调整可结合超行程调整,通过改变动触杆与触头弹簧间连接的长短进行。(4)触头磨损量的检测。真空断路器触头接触面经过多次开断后,触头在电弧作用下有烧损,通常称为电磨损。操作越频繁,开断电流越大,触头表面磨损越严重。触头表面磨损会使超行程增加,接触压力降低,接触电阻增加。当磨损量达到规定值时,灭弧室必须更换。触头磨损量的检测可以根据超行程尺寸变化来判断,当超行程小于规定尺寸时,则需更换灭弧室,也可在机构的某一部分或真空灭弧室的触头连杆上刻上标记或目标线用眼睛观察。上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修即真空断路器在合闸位置时,在刻有触头超行程弹簧的连杆上做红色标记。如果看不见,则需更换灭弧室。(5)合闸弹跳与分闸弹跳。由于真空断路器触头采用对接式,触头开距小,加之操动机构使用弹簧,容易产生弹跳。合闸弹跳与分闸弹跳是真空断路器特有的问题。合闸弹跳影响断路器的合闸能力和电寿命;分闸弹跳影响断路器弧后的绝缘性能。对于真空断路器,其合闸弹跳与分闸弹跳越小越好。合闸弹跳以毫秒(ms)来计算,分闸弹跳以毫米(mm)来计算。5.高压断路器故障处理高压断路器是电力系统中最重要的开关设备,其状态的好坏直接影响电力系统的安全运行。上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修高压断路器的故障包括电气故障和机械故障两大类。电气故障主要有绝缘故障、开断和关合性能不良引起的故障、导电性能不良引起的故障等;机械故障主要有操动机构故障、断路器本体机械故障等。1.2.6SF6断路器常见的故障及处理

1.微水含量超标在SF6断路器安装、运行、检修过程中,微水含量是十分重要的控制指标。微水含量超标,将直接影响断路器的安全可靠运行。因此,必须采取有效的预防措施,严格控制断路器的微水含量。1)微水含量超标的原因(1)充入SF6气体水分不合格,新气或再生气体水分超过标准。上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修(2)充入SF6气体带进的水分。

(3)绝缘件带入的水分。它主要指气体绝缘设备中使用的有机绝缘材料内部所含有的水分,在长期运行过程中,这部分水分会慢慢释放出来。(4)吸附剂带入的水分。(5)透过密封件带入的水分。(6)设备的渗漏。在充气口、管路接口、法兰处、铝铸件砂孔等处,空气中水蒸气会逐渐渗透到设备内部。气体绝缘设备的泄漏点是水分渗入设备内部的通道,时间越长,渗人的水分越多。2)SF6气体微水含量超标的危害上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修(1)断路器等户外设备,当气温降低时,其内部存在的过量水分可能会凝结成“露水”附着在固体介质表面,造成闪络放电。(2)水分子与SF6气体的分解产物产生化学反应生成强腐蚀性物质,使绝缘劣化。这不仅缩短了设备的使用寿命,而且可能引起开关设备爆炸。(3)含有水分的SF6气体发生电弧放电时,会分解产生危险的化学物质,对人体器官造成危害,严重时会危及人身安全。(4)水分子是导电的极性分子,它促进自由电子、电子崩和放电的产生,是引起断路器不稳定工作和产生爆炸事故的重要因素。3)SF6断路器微水含量控制措施上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修(1)严格控制SF6新气的含水量,SF6气体质量必须符合国家标准。(2)抽真空。在设备充气之前,应将设备抽真空至67Pa以下,持续1h。这种方法对于除去设备内部构件表面吸附的水分很有效,但对减少绝缘件内部所含水分效果不理想,即使抽真空时间延长至24h,效果也不明显,因为绝缘件内部所含水分向外扩散速度太慢。(3)绝缘件的处理。绝缘件出厂时,如果没有进行特殊密封包装,安装前又未做干燥处理,则其在运行中所释放的水分将在气体含水量中占有很大比重。在安装现场未组装的绝缘件应存放于充有干燥氮气的容器中。断路器的零部件在装配前须进行干燥处理,所有零部件在清洗干净后烘干,进行抽真空密封包装,再放置在专用仓库。上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修(4)采用渗透率小的密封件,加强气体绝缘设备密封面的加工、组装的质量管理,保证密封良好。断路器法兰面及动密封应采用双密封圈密封,这样做一方面可加强密封效果,减少SF6气体的漏气量,另一方面可减少外界水分进入SF6断路器中。(5)采用高效吸附剂。使用前应进行活化处理,配置时应尽量缩短暴露于大气中的时间,尽量减少吸附剂自身带入的水分。

(6)加强运行中SF6气体含水量的监视测量。对于含水量超过管理标准的SF6气体,应适时加以干燥处理。4)SF6断路器微水含量处理(1)用回收装置将已充SF6气体回收。上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修(2)对断路器气室抽真空。当真空度达到133.32Pa以下开始计时,维持真空至少30min

(3)停泵并与泵隔离,静止30min后读取真空度A值。(4)静止5h,读取真空度B值,要求B-A<66.66Pa(极限允许值433.32Pa),否则检漏处理并重复(2)、(3)、(4)步骤。(5)对断路器充入合格的SF6气体至0.05~0.1MPa,静止12h后,含水量小于450μL/L判为合格。(6)处理后静止12h,测量断路器气室的含水量应不大于150μL/L。2.泄漏上一页下一页返回任务二高压断路器运行及检修泄漏是一种很普遍的自然现象,凡是存在浓度差、温度差、压力差的地方都会有泄漏存在。SF6断路器的泄漏分为开关本体和连接处的泄漏,以及液压机构的泄漏。本体及连接处的泄漏主要在焊缝、支持瓷套与法兰连接处、灭弧室顶盖、提升杆密封处、管路接

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