内容发布更新时间 : 2024/12/23 20:21:47星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
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备充入SF6气体前，必须对设备内部先进行真空处理和密封性试验。此外，电弧在SF6气体中燃烧时，电弧电压较低，燃弧时间也短。因此，触头断开后触头烧损很轻微，不仅适用于频繁操作，也延长了检修周期。
SF6气体也有如下缺点：含有水分的SF6气体在电弧的高温下，会分解出一些硫的低氟化合物，这些低氟化合物有较强的毒性和刺激性，对人体有危害,，对许多绝缘材料、导电材料也有腐蚀作用。当SF6气体中水分含量大得足以引起在绝缘表面结露时，击穿电压会显著下降，尤其在温度较低时更易造成水分的凝结。
四、我站SF6断路器灭弧室原理简介
贵冶1#总降的SF6断路器主要有两种，一种是北京开关厂生产的进线和母联开关，另一种是四台主变高压侧开关，由平顶山开关厂生产。
SF6的灭弧室结构一般分为双压式、单压式和热膨胀。 1、双压式
第一代双压式SF6断路器在原理上是由空气断路器派生而来的。灭弧高压区压力为1.5MPa，低压区压力为0.3MPa。开断时，随着气流从高压力区流向低压力区而熄弧，故称之为双压式。此种断路器由于使用了高压力因而带来一系列弊病。虽然开断能力强，开断时间短，但由于其结构复杂，容量低，使用麻烦，很快被单压式所取代。特别是美国西屋公司的735kV双压式断路器于1966年底至1967年相继发生了5次爆炸，引起了美国政府的关注。当时位于断路器底部的电热器未能对顶部的灭弧室奏效，造成了灭弧室因闪络放电而爆炸。美国西屋公司从此一蹶不振，并于1986年关闭了设在曼彻斯特的高压开关厂。
2、单压式
单压式设计原理首次出现在60年代，但它完全成熟则是在70年代。许多公司竞相开展研究工作，原来搞双压式的公司也改为研究单压式，如ABB、西门子公司等。也有的公司未搞双压式而直接进入单压式产品开发，如AEG和ALSTHOM公司等。它的工作原理是灭弧期间机械压缩SF6气体，以提高到所需压力供灭弧之用。断路器正常通电运行时保持一种较低压力（0.5MPa左右）的气体，分断过程中，利用触头及气缸的运动产生压气作用，压气室内的气体受压缩使压力增大，在喷口处形成气流向低压流出，产生了与双压式类似的气吹效果。与双压式比较，没有高压气体的贮藏问题，气体回收程序也被省去。
我站四台主变高压侧开关就是利用这一灭弧室结构原理制造而成的。
3、自能式灭弧
1984年以来，SF6断路器的模拟技术和计算技术得到了长足的发展，人们通过对断路器动态特性的模拟，对电弧的模型化，对气流场和电场的综合计算，使之对断路器的开断现象有了进一步的认识。利用电弧本身的能量加热 SF6气体，建立高压力，形成压差，通过高压力 SF6气体膨胀，而达到熄灭电弧的目的。这样做有两个好处：一是不用操动机构提供压缩功，故大大减轻了机构负担，可不用大容量液压机构而采用低操作功的弹簧机构。二是简化了灭弧室的结构，缩小了尺寸。新的自能灭弧室大多采用混合灭弧原理，即利用膨胀助吹的原理，有效地解决了开断大电流和小电流的矛盾。 贵冶1#总降的两台进线开关和母联开关都是这一灭弧室原理制造的。
3.2.5 弹簧操作机构的结构及工作原理
贵冶1#总降的111、112进线开关及131母联采用弹簧操动机构。操作所需的能量存在三相共用的一个合闸弹簧和一个分闸弹簧中。断路器处于分闸状态，只要点击未储能，合闸弹簧和分闸弹簧都处于释放状态。断路器不能操作。只有合闸弹簧储能完毕，操作机构才能准备合闸过程。
3.2.6 液压操作机构的结构及工作原理
1#总降4台主变压器的110kV侧组合电器为液压机构。液压机构操作系统由每极一套的动力单元三极公用的一台液压操作机构组成。液压元件主要有以下元件：油压开关、控制阀、主油箱、信号缸、高压放油阀、手力泵、油泵、直流电机、压力表组成。额定操作压力32.6Mpa；油泵启动压力为31.6Mpa；油泵停止压力为32.6Mps。合闸油压27.8±0.8。分闸闭锁油压25.8±0.7。失压闭锁18±。油泵自启
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动至停止打压时间不得超过3分钟。
3.2.7 SF6开关GIS组合电器的运行与巡视检查
1、严禁将拒绝调整的断路器投入运行
2、断路器的负荷电流，一般应不超过其额定值。在事故情况下，断路器负荷也不得超过其额定值的10%，时间不得超过4小时；
3、断路器在事故跳闸后应进行全面、详细的检查； 4、检查瓷套管是否清洁、应无破损裂纹和放电痕迹现象； 5、检查各连接头接触是否良好，应无发热松动； 6、检查分合机械指示与断路器实际位置是否相对应； 7、检查各操作、控制电源及信号指示灯是否正常；
8、检查110kV进线和母联和四台主变高压侧组合电气各气室SF6密度继电器的指示是否在合格范围之内。弹簧操动储能是否正常；
9、检查四台主变110kV组合电气液压系统的高、低压油回路有无渗油、主油箱油位是否正常，油泵启动和停止打压是否符合规定
3.2.8 SF6开关GIS组合电器的操作要求和规范
操作规范：
1、和尚110kV线路保护柜断路器控制电源，和尚本汇控柜直流控制、直流电机、信号三个直流电源开关。
2、将操作方式切换把手打至正确位置。“手动”位置可在汇控柜就地操作，“远方”位置可以在后台机遥控操作。接地刀闸只能就地进行操作。
3、和尚断路器储能开关，待弹簧操作机构储能完毕后，储能指示灯点亮，这时断路器开关才能进行合、分闸操作。当GIS断路器气室气压过低时，低气压继电器将闭锁断路器的操作；
4、送电操作必须按照进线侧隔离刀闸、出线侧隔离刀闸、断路器开关的顺序进行；停电操作必须按照断路器开关、出线侧隔离刀闸、进线侧隔离刀闸的顺序进行。送电操作前赢断开所有接地刀闸。停电后可根据系统状态和有关规程操作接地刀闸；
5、每一步操作结束后都赢检查汇控柜上对应开关或刀闸的动作指示灯是否只是正确，冰观察GIS本体上的位置指针是否到位。汇控柜上位置指示器与模拟盘一次主接线重合时，对应的开关处在合闸位置；与模拟盘一次主接线垂直时，对应的开关处在分闸位置。
6、合线路开速接地刀时，必须有值班长命令；当值班长确认110kV线路无压，冰在后台微机上发出容许操作“值班长命令”后，才能在汇控柜上操作线路快速接地刀。“值班长命令”发出后，汇控柜上对应的“值班长命令”光字牌灯亮；
3.2.9 电气联锁条件
我站各GIS种的断路器和刀闸在操作中都有电气联锁。各间隔电气联锁逻辑关系如下： 一、111进线间隔GIS联锁关系
111合闸条件： 111-1合 + 111-3合
111-1合/分闸条件： 111分 + 111-10分 + 111-20分
111-10合/分闸条件： 111-1分 + 110kV1#线无压 + 值班长命令 111-20合/分闸条件： 111分 + 111-1分
111-3合/分闸条件： 111分 + 111-30分 + 111-40分 + 131-10分
111-30合/分闸条件： 111分 + 111-3分
111-40合/分闸条件： 111-3分 + 131-1分 + 151-1分 + 101分 + 103分 + 131分 二、112进线间隔GIS联锁关系
112合闸条件： 112-1合 + 112-3合
112-1合/分闸条件： 112分 + 112-10分 + 112-20分
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112-10合/分闸条件： 112-1分 + 110kV2#线无压 + 值班长命令 112-20合/分闸条件： 112分 + 112-1分
112-3合/分闸条件： 112分 + 112-30分 + 112-40分 + 131-40分
112-30合/分闸条件： 112分 + 112-3分
112-40合/分闸条件： 112-3分 + 131-2分 + 152-1分 + 102分 + 104分 + 131分 三、131母联间隔GIS联锁关系
131 合闸条件： 131-1合 + 131-2合
131-2 合/分闸条件： 131分 + 131-30分 + 131-40分 + 112-40分 131-30 合/分闸条件： 131分 + 131-2分
131-40 合/分闸条件： 131-2分 + 152-1分 + 112-3分 152-1 合/分闸条件： 131-40分 + 152-10分 + 112-40分 152-10 合/分闸条件： 152-1分
四、151 PT 间隔GIS联锁关系
131-1 合/分闸条件： 131分 + 131-10分 + 131-20分 + 111-40分 131-10 合/分闸条件： 131-1分 + 151-1分 + 111-3分 131-20 合/分闸条件： 131分 + 131-1分
151-1 合/分闸条件： 131-10分 + 151-10分 + 111-40分 152-10 合/分闸条件： 151-1分
#
五、1主变110KV侧GIS联锁关系
101-1 合/分闸条件： 101分 + 101-10分 + 101-20分
101-3 合/分闸条件： 101分 + 101-1分 + 101-20分 + 101-30分 101-10 合/分闸条件： 101-1分 + 101-3分 101-20 合/分闸条件： 101-1分 + 101-3分
101-30 合/分闸条件： 101-3分 + 601分 #
六、2主变110KV侧GIS联锁关系
102-1 合/分闸条件： 102分 + 102-10分 + 102-20分
102-3 合/分闸条件： 102分 + 102-1分 + 102-20分 + 102-30分 102-10 合/分闸条件： 102-1分 + 102-3分 102-20 合/分闸条件： 102-1分 + 102-3分
102-30 合/分闸条件： 102-3分 + 602分 #
七、3主变110KV侧GIS联锁关系
103-1 合/分闸条件： 103分 + 103-10分 + 103-20分
103-3 合/分闸条件： 103分 + 103-1分 + 103-20分 + 103-30分 103-10 合/分闸条件： 103-1分 + 103-3分 103-20 合/分闸条件： 103-1分 + 103-3分
103-30 合/分闸条件： 103-3分 + 603分 八、4主变110KV侧GIS联锁关系
104-1 合/分闸条件： 104分 + 104-10分 + 104-20分
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104-3 合/分闸条件： 104分 + 104-1分 + 104-20分 + 104-30分 104-10 合/分闸条件： 104-1分 + 104-3分 104-20 合/分闸条件： 104-1分 + 104-3分 104-30 合/分闸条件： 104-3分 + 604分
3.3 6kV高压断路器
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3.3.1 断路器
真空断路器的结构和原理
真空断路器利用真空度约为10Pa（运行中不低于10Pa）的高真空作为内绝缘和灭弧介质。真空度就是气体的绝对压力与大气压的差值，表示气体稀薄的程度。气体的绝对压力值越低，真空度就越高。
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当灭弧室内被抽成10的高真空时，其绝缘强度要比绝缘油、一个大气压下的SF6和空气的绝缘强度高很多。真空间隙的气体稀薄，分子的自由行程较大，发生碰撞游离的几率很小。所以，真空击穿产生电弧是由触头蒸发出来的金属蒸汽帮助行程的。
我国在20世纪60年代研制出第一台真空开关。但到了90年代以后，真空开关才得到了迅速发展。我站6kV真空断路器就是这一阶段发展起来的。
一、真空断路器的基本结构
真空断路器的总体结构除了采用真空灭弧室外，与油断路器相似。它由真空灭弧室、绝缘支撑、传动机构、操动机构、机座、（框架）等组成。如图所示，导电回路由导电夹、软连接、出现板通过灭弧室两端组成。
真空开关基本组成部分示意图
1、开断装置；2、绝缘支撑；3、传动机构；4、基座；5、操动机构
真空断路器的固定方式不受安装角度限制，它可以水平安装，也可以垂直安装，还可以按任意角度安装。因此，真空断路器有多种总体结构形式。按真空灭弧室的布置方式可分为落地式和悬挂式两种基本形式，以及这两种方式相结合的综合式和接地箱式。我站老系统为落地式，新系统为悬挂式（小车式），电容器的滤波回路也是悬挂式（小车式）。
落地式真空断路器是将真空灭弧室安装在上方，用绝缘子支持，操动机构设置在底座的下方或后方，通过绝缘杆连接起来。图1即为落地式一种。
落地式机构有以下优点：传动效率高，分合闸操作时传动环节少，摩擦阻力小；稳定性好，操作时振动小；便于操作人员观察和更换灭弧室；产品系列性强，而且容易实现户内外产品的相互交换。落地式结构的缺点是：总体高度较高，操作机构检
修不方便。
悬挂式真空断路器是将真空灭弧室用绝缘子悬挂在底座框架的前方，而操动机构设置在后方（即框架内部），前后两部分用（绝缘传动）杆连接起来。如图2所示为ZN28-10型断路器的外形图（与我站新系统开关类似）。它采用悬挂式结构，真空断路器装在一个手车上，主要由机架、真空灭弧室、及传动系统组成。机架位钢板及角钢焊接而成，装有中间封接式纵向磁场真空灭弧室，主轴通过绝缘拉杆、小拐臂与真空灭弧室导电杆连接，使断路器实现分、合闸。各相支撑杆是用玻璃纤维压制而成，绝缘性能好，机械强度高，各相灭弧室间不需要另加相间隔板。
悬挂式真空断路器与传统的少油断路器机构类似，宜用于手车式开关柜。由于操动机构与高压电隔离，便于检修。这种机构的缺点是：总体深度尺寸大，用铁多，质量重；绝缘子承受弯曲力；操作时灭弧室振动大；传动效率不高。
真空断路术参数
一、1#、进线开关
真空断路器外形图
1、开距调整垫片；2、触头压力弹簧；3、弹簧座；4、接触行程调整螺栓
5、拐臂；6导向板；7、导电夹紧固螺栓；8、上支架；9、支撑杆
10、真空灭弧室；11、真空灭弧室固定螺栓；12、绝缘子；13、绝缘子固定螺杆 14、下支架；15、输出杆；L、行程；S、接触行程
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器的主要技2#主变6kV柜
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厂家：天水长城开关厂
1#、2#主变6kV进线开关柜型号为：KGNB-12（Z）/T4000-63铠装型固定式交流金属封闭式 1、开关柜技术参数 表1
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 名 称 额定电流 额定电压 额定频率 额定动稳定电流（峰值） 额定关合电流（峰值） 额定开断电流（有效值） 额定热稳定电流 额定热稳定时间 额定 绝缘 水平 10 额定冲击耐受电压（峰值） 1min工频耐压（有效值） 相对地、相间 隔离断口 相对地、相间 隔离断口 额定电压 1min工频耐压 V kV 单 位 A kV Hz kA kA S 参 数 4000 12 50 160 63 4 75 85 42 48 DC： 220 2000 辅助控制回路 2、外形及有关尺寸 表2
高度（mm） 宽度（mm） 深度（mm） 重量（kg） 3、使用环境条件 a、海拔
不超过1000M； b、环境温度 上限 +40℃ 下限 -15℃ c、相对湿度
日平均值不大于95％，月平均值不大于90％。
饱和蒸汽压日平均值不超过2.2Kpa，月平均值不超过1.8Kpa。 在高温期间内温度急降时，可能凝露。 d、地震烈度 不超过8度。 e、使用场所
应处于无火灾、爆炸危险、严重污秽、化学腐蚀及剧烈振动的场所。 高压开关柜内包含：
1、真空断路器 ZN65A-12/T4000-63
额定电压： 12 KV 额定电流： 4000 A
2400 1400 1800 1200