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户外中压开关电器
更新时间:2021-02-01 发布:www.1024sj.com

摘要:户外中压开关电器主要用于农网及城乡连系部。由于我国农网电力约占总电力1/3左右,因而户外中压开关电器用得很多,市场很年夜。我国户外中压开关电器年用量约4万台。该文介绍了农网特点及各类开关的特点,并介绍了柱上开关的成长。关头词:农网;柱上开关;真空;SF6中图分类号:TM56   文献标志码:B   文章编号:1003-0867(2006)05-0049-021柱上开关凭据农网特点,原电力部于1986年制定了农村变电所模式方案:坚持“小容量、密布点、短半径、造价低、平安靠得住、技术进步前辈”的成长标的目的。具体有两种模式方案:方案(即近期方案),10kV侧采用柱上SF6或真空断路器和综合集控装配,35kV侧采用油或无油断路器;第二方案(即远期方案),10kV侧采用重合器和分段器;35kV侧采用熔断器和负荷隔脱离关。今朝我国90%以上农村变电所处于方案,而第二方案有较着增加的趋向。农网电压品级为110kV、35kV、10kV、220/380V。其中110kV用的断路器或GIS,同城网没有差异。35kV和10kV级产物独具特点,如10kV级产物为柱上式,35kV级断路器为落地安插。第二方案中35kV级用负荷隔脱离关 熔断器,也可安插在柱上。对于标称电压为10kV和35kV的电网,使用的高压开关的额定电压(电网高工作电压)应为12kV和40.5kV。在这两个品级中,SF6开关和真空开关作为两年夜支柱,取代了原来了多油开关。其中产物包括断路器、重合器、分段器和负荷隔脱离关。农网用的开关分歧于城网的,它属于小容量、小型化、户外式及柱上安装。由于农网用开关多装在柱上,故不需建房,可勤俭面积和造价30~40。但由于农网用开关多装在户外,是以必需解决好户外开关的外尽缘问题。今朝市场上的柱上开关形式多样,性能也各不不异。具体可分以下几类:·按生产国可分为国产和进口两种;·按触头灭弧能力可分为断路器、负荷开关;·按灭弧介可分为真空、SF6;·按尽缘介可分为油尽缘、空气尽缘、SF6尽缘及固体尽缘;·按操念头构可分为电磁操念头构、弹簧操念头构、磁操念头构;·按产物使用功能可分为断路器、重合器、分段器、负荷隔脱离关;·按出线套管的材可分为瓷套管和硅橡胶套管。2各类开关的特点2.1国产开关按国内电力系统的使用特点进行设计制造。一般采用弹簧操念头构,可进行电动和手动分合闸操作。电流互感器二次电流按设计;可设多组、多变化,有益于知足继电庇护、远测、计量的分歧要求。一般开关自己设置装备摆设刀闸,而且开关与刀闸之间设有操作闭锁。2.2进口开关所有进口开关的配合点是:①电流互感器二次电流按1A设计。通常是600/1和1000/1两种选择。②所有开关均不配刀闸。③配有用的操作控制器。控制器的控制、庇护功能,可选择性强,有益于上下级的庇护配合。④采用零表压下的SF6气体尽缘,不受外部情况的影响。操念头构制造工艺邃密且年夜多密封在SF6气体腔内,现场免维护。2.3断路器、重合器、负荷开关、分段器断路器:具有很强的灭弧能力。可关合、切断故障电流。配备含微机庇护的控制器,可实现对分支线路的庇护。重合器:开关本体与断路器完全不异,区分在于控制器的功能上,断路器的控制器功能简单,仅具有控制线路电流,庇护现场,其他功能是靠FTU实现。而重合器的控制器除具有断路器控制器的所有功能外,还具有自具功能,它具有3次以上的重合闸功能、多种特征曲线、相位判断功能、与自动化系统的毗连功能等,价格较高。负荷开关:可以关合故障电流,开断额定负荷电流,有真空和SF6灭弧两种型式。其主要作为线路分段开关。配备智能控制器成为分段器,造价较低。3户外柱上开关的成长3.1增年夜容量农网原来用多油断路器(如DW10型),其容量(短路开断电流)仅为3.15kA,难以知足农网日益增加的容量要求。自从无油化后,采用真空和SF6断路器,其容量年夜增,形成8kA、12.5kA、16kA、20kA系列,完知足农网成长对断路器的要求。多油断路器已被淘汰。3.2削减用气量和排气量SF6等6种气体,在1997年《京都议定书》中被列为温室应气体,其中CO2影响年夜,占60%;SF6虽仅占0.1,但具有潜在危险,因一个SF6份子对温室应的影响为CO2份子的23900倍,且排进年夜气的SF6气体寿命拿手(约3200年)。鉴于以上情况,农网用SF6开关制造厂都在结构设计和密封上下功夫,以削减用气量和排气量。如40.5kVSF6断路器,由原设计的罐式结构改成支柱式结构,只用SF6灭弧而用瓷柱对地尽缘,年夜年夜削减了用气量。IEC尺度划定SF6气体年漏气量为1%,而今朝许多厂改良密封结构、密封材料和削减密封长度,做到年漏气量小于0.5。在12kV,户外真空断路器有了很年夜成长,它用真空灭弧室灭弧,仅用少许SF6气体作尽缘,或完全不用SF6而用固体尽缘或用干燥空气尽缘。3.3操念头构多元化电磁操念头构。结构简单,使用简洁,工作靠得住,制造成本低。螺管电磁铁的出力特征容易知足真空断路器反力特征的要求,还可手动分闸。其错误谬误是合闸线圈消耗的功率太年夜,要求配用昂贵的蓄电池,加上结构粗笨,动作时间较长。经常使用的机构有CD10、CD17和CD19型。磁操念头构。磁操念头构是一种新概念的操念头构。它有单稳定和双稳态之分,特点是结构简单,开关状态靠磁铁的磁力连结,机械传动部件很是少。机构密封水平较高。它由电磁操动,磁连结和电子控制三部门组成。对于户外断路器和重合器来说,由于产物安装在柱上,不容易检修,而且户外情况条件恶劣,弹簧机构在持久运行中因润滑脂失、零部件生锈、动作不灵活,而磁机构体积小,可密封在箱体内,免受恶劣情况的影响,同时重合器要求频仍操作,磁机构以其储能快且寿命长,正好顺应重合器的操作要求。是以对柱上开关,国外年夜多采用磁机构,例如,Whipp&Bourne、ABB和Siemens等公司的柱上产物都配用了磁机构。今朝磁机构价格贵。磁机构将弹簧机构的机械问题酿成电问题,如电容器的寿命问题、磁铁的连结力问题及电子器件的靠得住性等问题,对制造提出了高要求,且需要承受运行考验,取得运行经验。弹簧操念头构。在我国,户外柱上开关配弹簧机构占多数。弹簧操念头构的制造和运行经验丰硕,可修可调,且价格比磁机构廉价。其点是不需要年夜功率直流电源,电念头功率小,交直流两用。其错误谬误是结构比力复杂,零件数多,且要求加工精度高,制造工艺复杂。今朝用得多的弹簧机构为CT17型和CT19型两种机构基底细同,前者为直推式输出,后者为转动式输出。进口弹簧操念头构今朝以三角板式操念头构为代表。结构简单零部件少,整个机构密封在SF6腔体内,故障几率极低。其功能不单能知足电动操作,还可以手动分、合闸操作,即使是控制器故障也能尽快手动恢复送电。3.4灭弧原理精彩纷呈农网用SF6开关的灭弧不压气式,还有旋弧式及旋弧 热膨胀夹杂式。总的趋向是向后两种自能式成长。自能式年夜势是不用操念头构提供灭弧压力,相比压气式年夜年夜削减了操作功,从而简化了操念头构。例如,在户外用量年夜的LW3-12型SF6断路器采用进步前辈的旋弧式灭弧原理,该产物问世已20多年,但使用一直经久不衰。又如LW8-40.5型SF6断路器,在原先压气的根蒂根基上改良喷口结构,哄骗电弧梗塞应灭弧能力,使之开断电流从31.5kA到40kA。再如国内又开发出LW8-40.型SF6断路器,采用压气 自能灭弧原理,而LW8-40.5B型产物采用旋弧灭弧原理。ABB公司的OHB型户外SF6断路器也采用自能 压气灭弧原理,其中自能占70%,压气占30%。3.5平安庇护加倍完善SF6开关平安运行受两个身分影响年夜:一是SF6气体泄漏。一旦泄漏到不准可的水平,则开关会失灵,为此制造厂家给开关安装了密度继电器,对SF6气体压力进行监控。其上设置三个压力值:设计压力(额定压力)、报警压力和低功能压力。当到达低功能压力时,开关即闭锁;二是爆炸。一旦开关泛起故障(如内部故障电弧),壮大的电弧能量会使SF6气体压力急剧上升,当壳体承受不了时,会发生爆炸,危及周围装备和人身平安。为此制造厂家在开关壳体上设置防爆膜盒。防爆膜盒耐受的压力低于壳体的耐受压力,当发生内部故障电弧时,防爆膜盒先爆破,将高压力从平安标的目的释放出往。3.6农网开关智能化配网自动化以故障自动诊断、故障区域自动隔离、非故障区自动恢复送电为目的。开关的选型也要以此为依据,重合器和分段器可以使馈线自动化。农网自动化中,必需具有故障识别和恢复供电功能,要做到这点,必需采用智能化开关电器。重合用具有屡次重合功能,能有用地破除姑且故障,且自带控制和操作电源(如高锂电池),操作不受外界继电器控制而由微处置器控制。分段器由切负荷灭弧室和隔离闸刀组成,具有记忆和识别功能,能隔离性故障线段,恢复供电。重合器和分段器一般装在柱上,简化了传统变电所的接线方式,取消了控制室、高压配电室、继保盘、电源柜、高压开关柜等装备,省往了年夜量建设投资,节省占地面积1/3,年夜年夜缩短了施工周期。重合器和分段器配合,实现识别故障与恢复供电功能有多种方案。其中主要有电流—时间方案(简称电流法)和电压—时间方案(简称电压法)。这两种方案不依赖信道建设,除适合中小城网外,尤其适合农网现状。它不仅能够年夜限度地避免瞬时性故障停电,农网供电靠得住性,而且年夜限度地缩小了性故障的停电范围。参考文献[1]李建基.高压开关装备实用技术.北京:电力出书社,2005[2]沙声强.县级配网自动化系统柱上开关的特征与选型.电气,2004,(4),22~23.

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