斷路器

用手机看条目

出自 MBA智库百科(https://wiki.mbalib.com/)

斷路器(Circuit Breaker)

目錄

什麼是斷路器

  斷路器是電力系統重要的開關設備,在正常運行時斷路器可以接通和切斷電氣設備的負荷電流,在系統發生故障時則能可靠地切斷短路電流。

  斷路器一般由動觸頭、靜觸頭、滅弧裝置、操動機構及絕緣支架等構成。為實現斷路器的自動控制,在操動機構中還有與斷路器的傳動軸聯動的輔助觸頭。

斷路器的常見類型

  目前在電力系統中斷路器的類型很多,常見的有以下5種:

  (1)少油斷路器。少油斷路器是目有在發電廠和變電站中應用最普遍的斷路器,具有用油少、體積小的優點。少油斷路器的絕緣油只用作滅弧介質和觸頭開斷後的弧隙絕緣介質,其鐵質油箱外殼一般為紅色,表示帶電危險,其對地絕緣由瓷介質支柱來實現。

  (2)多油斷路器。多油斷路器的觸頭浸在裝滿絕緣油的鋼桶內,絕緣油除作為滅弧介質及觸頭開斷後的弧隙絕緣外,還作為帶電部分與接地外殼間絕緣之用。鋼桶外為灰色標誌,表示殼體不帶電。多油斷路器體積大、用油多,新建廠站中已不再採用。

  (3)空氣斷路器。空氣斷路器以高壓空氣作為滅弧介質及觸頭斷開後弧隙的絕緣介質,兼作操動機構的能源。空氣斷路器不使用絕緣油,所以其動作快、斷流容量大、性能穩定、檢修周期長、且無火災危險;但結構複雜,需要配用一套空氣壓縮裝置。

  (4)六氟化硫(SF6)斷路器。六氟化硫斷路器是利用非燃氣體(SF6)作為滅弧和絕緣介質的新型斷路器。SF6氣體絕緣性能好,滅弧能力強(約為空氣的100倍),有良好的冷卻性。此種斷路器斷流能力大、絕緣距離小、檢修周期長(有時稱為免維護型),多用於戶外配電裝置中。

  (5)真空斷路器。真空斷路器將觸頭置於密閉真空容器中,利用真空作為絕緣和滅弧介質。真空斷路器體積小、質量輕、性能穩定、免維護,目前生產的真空斷路器只能用於35kV及以下電壓等級中。

斷路器的控制方式

  斷路器的控制方式有多種,可按控制地點、控制電源電壓和控制電源類型分類,分述如下。

  (1)按控制地點分,斷路器的控制方式分為集中控制和就地(分散)控制兩種。

  1)集中控制是在主控制室的控制臺上,用控制開關或按鈕通過電纜去接通或斷開斷路器的跳、合閘線圈,對斷路器進行控制。一般對發電機、主變壓器、母線、斷路器、廠用變壓器、3kV以上電壓線路等主要設備都採用集中控制。

  2)就地(分散)控制是在斷路器安裝地點(配電現場)就地對斷路器進行跳、合閘操作(可用電動或手動)。一般對10kV線路以及廠用電動機等採用就地控制,可大大減少主控制室的占地面積和控制電纜數。

  (2)按控制電源電壓分,斷路器的控制方式分為強電控制和弱電控制兩種。

  1)強電控制指從斷路器的控制開關到其操動機構的工作電壓均為直流110V或220V。

  2)弱電控制指控制開關的工作電壓是弱電(直流48V),而斷路器的操動機構的電壓是220V。目前500kV系統變電站二次設備分散佈置時,在主控制室常採用弱電一對一控制。

  (3)按控制電源的類型分,斷路器的控制方式可分為直流操作和交流操作(包括整流操作)兩種。直流操作一般用蓄電池組供電;交流操作一般由電流互感器、電壓互感器提供電源。

斷路器的操動機構[1]

  斷路器的操動機構是用來進行合閘、跳閘和維護其閉合狀態的傳動裝置,設置於斷路器近旁的操作箱內。

  1.操動機構的組成

  斷路器的操動機構由合閘機構、分閘機構和維持機構組成。

  (1)合閘機構由合閘電磁鐵及傳動機構組成,電磁鐵使斷路器操動機構儲能,以完成合閘動作。

  (2)分閘機構由分閘電磁鐵及脫扣機構組成,使斷路器在跳閘彈簧作用下跳閘。

  (3)維持機構使斷路器保持在合閘狀態。

  2.操動機構的分類

  斷路器操動機構按合閘的動力來源不同可分為:

  (1)手動操動機構;

  (2)電磁操動機構;

  (3)彈簧儲能操動機構;

  (4)液壓操動機構;

  (5)氣動操動機構。

  3.斷路器液壓操動機構

  高壓斷路器是電力輸送的關鍵設備,它在電網中承擔著控制和保護的雙重任務,而操動機構是高壓斷路器的關鍵部件之一。手動操動機構、電磁操動機構、彈簧儲能操動機構、斷路器控制迴路均比較簡單,氣壓操動機構不常使用,而“操動機構液壓化”是國內外發展的趨勢。液壓操動機構的作用是當分、合閘指令到來之時,通過電磁鐵把分、合閘電信號轉化為機械信號,並通過多級液壓閥放大,迅速控制液壓缸帶動觸頭動作,完成高壓斷路器的分、合閘任務。液壓操動機構屬於高速大功率雙穩態電液驅動系統,因此對它的研究必須放在如何高速(動作時問以毫秒計算)、進行兩個穩態(即合閘、分閘狀態)的轉換、大功率(瞬時功率達乾kW級)控制基礎上。當然,考慮到電力輸送的特殊性,可靠性應始終放在第一位。對新型液壓操動機構配500kV雙斷口50~63kA落地罐式SF。

  超高壓二周期斷路器,根據工作需要,液壓操動機構必須滿足以下要求:

  (1)除動作可靠外,還必須確保分、合閘狀態時具有自保持作用和防“失壓慢合”、“失壓慢分”的作用。

  (2)應滿足斷路器的固分、固合時間和分、合閘速度特性等要求。現所配斷路器要求固分時問不大於20ms,斷路器觸頭的剛分速度為10.5~11.5m/s、剛合速度為4~5m/s。

  (3)液壓缸有良好的緩衝性能,以防止液壓系統過高的衝擊壓力而造成機構的損壞。

  (4)不允許有外泄漏,儘量減少內泄,以降低補油泵向蓄能器補油的次數,提高系統可靠性,在分閘或合閘狀態額定油壓下靜止24h,壓力下降應不大於2.5MPa。

參考文獻

  1. 景敏慧.變電站電氣二次迴路及抗干擾.中國電力出版社,2010.12.
本條目對我有幫助3
MBA智库APP

扫一扫,下载MBA智库APP

分享到:
  如果您認為本條目還有待完善,需要補充新內容或修改錯誤內容,請編輯條目

本条目由以下用户参与贡献

Yixi,连晓雾.

評論(共0條)

提示:評論內容為網友針對條目"斷路器"展開的討論,與本站觀點立場無關。

發表評論請文明上網,理性發言並遵守有關規定。

打开APP

以上内容根据网友推荐自动排序生成

闽公网安备 35020302032707号