SF6断路器PPT

1、1，SF6断路器，东北电网有限公司大连训练中心，2，1，概况，2，LW6 220H断路器的技术参数，9，SF6断路器的运转维持，3，SF6气体特性，4，SF6断路器灭弧室结构，5，SF6断路器整体结构，6，均压电容器，7，SF6 根据国外的产品220KV，可以切断80KA的大电流，与同等额定电压级的空气断路器相比，也可以适用于切断容量非常大的2、超高压大容量的电力系统的电压低的装置，但在电压低的装置中还很少使用。 3、消弧室介质强度恢复得快，阻断近区故障非常有利。 SF6断路器触头不需要并联电阻就能切断各种故障，4、4、SF6的绝缘强度高，所以介电强度恢复得快，能大幅度提高每个消弧室的工作电压

2、。 因此，在超高压系统中，断路器相串联的消弧室数量少，断路器结构简单，尺寸小，设置时变电站的占地面积减少。 5、SF6断路器漏气极少，断路触头烧损极少，连续断路次数多，检查周期长，运行维护方便。 6、由于制作技术要求高，特别是密封技术和部件粗糙度要求高，目前SF6断路器的价格很高。 (2)sf6断路器的形式：例如lw6-220h、5、2、lw6-220h断路器的技术参数：形式，lw6-220h，气体压力(MPa )，最高工作电压(KV )，额定电压(KV )，额定电流(a )，额定断路电流(KA )， 近区故障切断电流(KA )动稳定电流(峰值) (KA )、热稳定电流(峰值) (3S/KA

3、)、额定开关切断电流(峰值) (KA )、失步切断电流(KA )、0.6，0.4，220，252，3150，50，40，45，36，125，100， 无负载开关电流(a )，154，6，持续表： LW6 220H断路器的技术参数、固有开关时间(ms )、全开开关时间(频率)、金属接触时间(ms )、操作同步(ms )、相间、同相、开关、接通、接通、开关、每台重量(kg )、30、90、2.5、 3 6300、31、22、7、LW6系列SF6断路器有500、500H、220、220H，共同的特征是采用LW6型消弧室，220H和220的区别只是液压操作机构采用箱体发泡(冰箱)结构，温差太大0.6

4、Mpa适用于-30-40度的地区，0.4 Mpa适用于-40-40度的地区，三是通用技术参数，一是年漏气率： 1%； 气体含水率150ppm，2，首相开放系数： 1.5； 3、全容量连续切断次数： 50KA19次、4、累计切断电流(电气寿命):4200KA； 机械寿命： 3000次。8、3、SF6气体的特性，(1)、SF6气体的物理化学特性，1、无色、无味、无毒、不燃烧。 惰性气体，化学性质非常稳定。 加热到500-6000C也不分解，将SF6气体填充到电气设备中，对导电材料、磁导率材料、绝缘材料不起作用。 干燥时，即使加热到1000C，也不会与铜、铝、钢等材料发生化学作用，2000C以上与铜

5、、铝发生微小的化学反应。 2、SF6是重量分子，分子量大(146 )，分子体积也大。 9、3、热传导率比较大(比空气小一点)。 可以迅速传递其中的热量。 4、隔热系数不大(1.07，空气为1.4 )。5、比热大，在250C的大气压下定压比热为23.22，空气为6.85，是因为分子量大。 6、SF6气体在低温下容易液化。 在常温下SF6气体难以液化，在200C下压力达到21气压也是气体。 但是，压力高时，SF6在低温时会发生液化现象。 例如，8个气压下液化温度为-220C。液化了的SF6绝缘和消弧性能大幅下降，低温地区是断路器的低温液化问题，根据需要接通电热装置。 10、7、纯SF6气体无毒。

6、但是，SF6气体的制造过程中残留的少量S2F10和SF4等其他有毒杂质有可能存在。 在SF6气体中产生的电弧或电晕放电中，一部分被分解为低氟化合物(S2F10、SF4、SOF4、SO2F2、SO2F2 )。 化学反应过程：通过电能分解为硫原子和氟原子，在电极附近金属蒸汽参与反应，生成金属化合物和低氟化物： 4s f6cuw=4s f4cu f2wdf 6，2 sf6cuw=2s f2cu f2wdf 6，11， 气体中含有水蒸气的话，会生成腐蚀性大的氢氟酸：SF4 H2O=SOF4 2H F、SOF2 H2O=SO2 2H F，在水分多的条件下，即使200以上也会发生分解反应，2sf6h2o=

7、2so212h2o，反应的生成物与绝缘材料、金属材料一起12、防止毒气对电气运行和检查人员的危害的措施：1、SF6断路器填充的新鲜气体，SF6的质量应符合国家规定，杂质含量如下：水分(H2O) : 8PPM(W/W )，空气(o2n2):o 20.0 在CF4 : 0.05 (W/W )、游离酸(HF ):UR 1.0 ppm (w/w )、矿物油： 10 PPM(W/W )、13、2、SF6断路器的气体管道上设置净化系统，用于水分和有毒分解物。 净化用的吸附剂是活性氧化铝(AL2O3)和合成沸石(分子筛4和5 )等。 3、SF6煤气制造商提供通过质量检测的无毒气体，但经电弧放电的气体可能有毒

8、，在断路器工作时要注意：(1)穿专用帽子和衣服，以免与SF6气体接触。 (2)安装粉尘过滤器和带有吸附剂的防毒面具，保护呼吸器。 (3)检查时发现瓷器外壳的内壁等有粉末状物质，不要用手直接接触或抬起，要用专用的吸尘器打扫。 这是因为SF6气体的分解物以气体状或固体状出现。 14、(7)工作后洗手。 (5)不要使脸，特别是眼睛接触SF6分解物。 (6)在无毒的SF6下工作，也必须站在通风良好的地方。 (4)严禁在现场吸烟。 4、分解气体等对含硅材料，如玻璃、瓷器等有很强的腐蚀性。 因此，与SF6气体接触的零件请勿使用含硅材料。 可以用四氟乙烯、环氧树脂等高分子材料的分解能力强的材料代替。 15、

9、(二) SF6气体的绝缘特性，1、在均匀的电场条件下，SF6气体具有很强的绝缘能力。 从图中可以看出，P(atm )在1 atm下，SF6的绝缘强度比空气大2.53倍的3 atm下，SF6的绝缘强度在变压器油的绝缘强度以上。 SF6不容易被破坏，它也适合作为切口绝缘、相间绝缘、对地绝缘。 其高绝缘强度是因为SF6气体分子体积大，气体中电子的自由行程减少了。 16、2、SF6的绝缘能力和电场的均匀度之间的关系很大，在不均匀的电场下，SF6的击穿电压大幅下降。 在SF6断路器和充气的电气设备中，必须尽量避免不均匀的电场。 绝缘结构避免了电场不均匀引起的电晕现象，防止了SF6气体分解引起的腐蚀性物质

10、的产生，而且其中的电晕容易发展为间隙闪络放电，引起绝缘破坏。 导电性金属部件必须具有良好的粗糙度，必须保证结构上尽可能不产生不均匀的电场。 3、SF6间隙的击穿电压饱和现象。 对于短间隙，SF6气体击穿电压与间隙的距离成比例地增大，如果持续增加间隙击穿电压，SF6气体击穿电压就会饱和。 17、(3)SF6气体的消弧特性，SF6具有很强的消弧能力。 原因是： 1，sf6气体的热传导性能好。 具有较强的“负”。 使电弧在半径方向上急剧降低温度，电弧直径变细，电流集中在电弧中心，即使电流接近零值，也不会发生切断现象。“负”是指中性分子具有吸附自由电子形成负离子的能力。 18、其反应过程方程式：SF6

11、-与SF6相同重量大，体积大，所以SF6-负离子在电场中的活性差，容易与电弧间隙内离子化的正离子SF6产生复合作用：SF6分子和由此分解的氟原子或其他氟吸附和复合作用使电弧间隙中的带电粒子迅速减少，电弧间隙的电导率迅速降低，电弧电流为零后介质的恢复过程大幅加快，这是SF6时间常数减小的主要原因。 19、5、气体绝缘强度高，介质强度恢复后，再破坏变得困难。 4、电弧电流过零时，介质强度迅速恢复。 由于SF6电弧时间常数只有空气的1/100，介质强度的恢复率比空气快100倍，消弧能力比空气高100倍。 3、电弧电阻小，弧柱导电率高，燃烧弧期间电弧电压低，因此弧柱的能量小。20、4、SF6断路器的消

12、弧室结构，SF6断路器的消弧原理是利用高压SF6气体，高压区的SF6气体流向低压区，在喷口上形成强气流，吹灭触头间的电弧。 SF6断路器的灭弧室有单压式和双压式两种。 单压式：只有一个气压系统，消弧室的可动部分装有气动装置，在刹车过程中，由于活塞缸的相对运动，短时间的SF6气压上升，产生了消弧的吹弧作用，我国开发的是单压式消弧室。 单压式消弧室有定开距离和变开距离两种结构。 双压式：有高低压两个气压系统，消弧时喷嘴打开，高压SF6气体喷到低压系统上，电弧消失。21、1、定开距离消弧室、断路器的触头由两个带喷嘴的中空静触头3、5和可动触头2构成. 断路器的电弧间隙由两个静触头保持一定的开距离。

13、在接通位置，可动触头跨越两个静触头间构成电流通路。 在由绝缘材料构成的固定活塞6和与可动接触件一体地连接的气盖1间构成气室4。 操作机构通过连杆7使由可动触头和空气罩构成的可动部分移动。 (1)组成：22，(2)动作过程：浇口操作时，气盖使可动触头向右移动，压缩气室内的气体，喷口打开时形成气流的吹出口。 (3)的特点：利用气体介质强度大的优点，触头的开距离小，110KV的开距离只有30mm，触头的行程短，消弧时间短，但气室的体积比较大。 23，2，开闭消弧室，(1)构成：开闭消弧室的构造形式发展了少油断路器设计体系，消弧室的构造与少油断路器相似。 接触件系统有动作接触件、电弧接触件、中间接触件

14、。 通过将工作触头和中间触头放置在外侧，可以改善散热条件，提高热稳定性。 可动部分由可动触头、喷嘴、气缸构成。 设置止回阀是为了在切断中气室的气体集中喷射到喷嘴上，在投入中不在气室中形成真空。 接通时一打开开关就关闭。 (24、(2)动作过程：闸门关闭、可动部分向右移动时，气室的压力增加，吹电弧过程开始时动作触头首先分离，电弧触头分离产生电弧，同时气流向电弧口吹电弧。 (3)特征：触头在分门过程中逐渐增大，最终开距离较大，起始介质的强度恢复速度快。 喷嘴的形状没有限制，有利于提高切断能力，但容易烧损。 25、3、定开距离和变开距离消弧室的比较：(1)定开距离消弧室的开距离短，开放电场分布均一，

15、绝缘性能稳定的开距离消弧室的开距离大，断口电场分布差，绝缘喷嘴放在断口之间，多次烧伤后，可能影响断口的绝缘能力(2)定开距离消弧室在消弧瞬间开距离一定，电弧长度一定，电弧能小，有利于消弧的开离消弧室在消弧时开距离大，电弧引长，电弧电压高，电弧能大，不利于消弧。(3)从消弧室吹电弧的时间短，从气室的气体利用差的消弧室吹电弧的时间长，气室的气体利用充分。 (26、(4)定离开消弧室可动触头的行程长，金属接触时间长，离开可动部的行程短，金属接触时间也短，缩短断路器的工作时间，在提高系统的稳定性上是有利的。 现在国产的LW6-220和LW6-500都采用了开离灭弧室。 五、整体结构，LW6-220断路

16、器主要由消弧室、三连箱、支柱、连接座、密度继电器和动力单元(主蓄压器、汽缸、给排油阀)等构成。 1、组成：27、2、工作过程：汽缸内的活塞从给排油阀接收到和、分指令后，上下移动支柱内的绝缘杆，变换三连箱内的连杆机构后，使消弧室内的汽缸、主动触头与电弧接触联动，实现分投入。 断路器切断后，气缸内的气体被压缩喷射到电弧上，电弧冷却，消失。28、6、均压电容器、220KV及以上电压电平的断路器几乎都采用串联灭弧室，并以积木式整体布置。 所谓积木式整体的配置，是根据断路器的电压水平，将相同的消弧室、三连箱和支撑绝缘瓷器套装“拼凑”。 (1)无平均压电容量：，CK，CK，U1，U2，U1=U(CK C0

17、 )/(2 CK C0 )，U2=UCK /(2 CK C0 )，例如CK=C0 : U1=2U/3，U2=u/3，29， (2)有平均压电容量：电弧电流超过零熄灭时，断路口的恢复电压不相等，最初的断路口有可能首先被破坏，之后，第二个断路口再次被破坏，电弧再次燃烧，难以消失。 为了充分发挥各消弧室的作用，在各消弧室外人为地并联地均压电容器c :u1=u(ckc0)/(2c2ckc0)、u2=u(ckc)/(2c2ckc0)、c大、c和CK小： ckc0u1- u (CCK )/(2c 2 u1- u (CCK )/(2c2CK )=u/2，30，恢复电压被平均分配给各断路口，一个消弧室能够断开126KV、40KA的短路电流，则两个断路口能够断开252KV、40KA的短路电流。 不均匀系数=截止实际电压/均匀分配电压1.1。 LW6220H型断路器各相2台，每