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    技術(shù)文章

    高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)、斷路器、隔離開(kāi)關(guān),它們的作用與區(qū)別你了解嗎?

    點(diǎn)擊次數(shù):1121 發(fā)布時(shí)間:2023-5-30

    負(fù)荷開(kāi)關(guān)、隔離開(kāi)關(guān)、斷路器都在一次回路中承載回路額定電流。簡(jiǎn)而言之呢,斷路器是用來(lái)保護(hù)電路的,負(fù)荷開(kāi)關(guān)可以斷開(kāi)和接通系統(tǒng)正常的負(fù)載電流,隔離開(kāi)關(guān)的作用也不容忽視,隔離開(kāi)關(guān)在電路中起到明顯斷開(kāi)點(diǎn)的作用,以保證維修人員的安全。

    下面一起具體來(lái)看看它們的作用與區(qū)別。

    高壓隔離開(kāi)關(guān)用途:


    隔離開(kāi)關(guān)主要用來(lái)將高壓配電裝置中需要停電的部分與帶電部分可靠地隔離,以保證檢修工作的安全。


    隔離開(kāi)關(guān)的觸頭全部敞露在空氣中,具有明顯的斷開(kāi)點(diǎn),隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有滅弧裝置,因此不能用來(lái)切斷負(fù)荷電流或短路電流,否則在高壓作用下,斷開(kāi)點(diǎn)將產(chǎn)生強(qiáng)烈電弧,并很難自行熄滅。甚至可能造成飛?。ㄏ鄬?duì)地或相間短路),燒損設(shè)備,危及人身安全,這就是所謂“帶負(fù)荷拉隔離開(kāi)關(guān)"的嚴(yán)重事故。隔離開(kāi)關(guān)還可以用來(lái)進(jìn)行某些電路的切換操作,以改變系統(tǒng)的運(yùn)行方式。


    例如:


    在雙母線電路中,可以用隔離開(kāi)關(guān)將運(yùn)行中的電路從一條母線切換到另一條母線上。同時(shí),也可以用來(lái)操作一些小電流的電路。

    (1)分閘后,建立可靠的絕緣間隙,將需要檢修的設(shè)備或線路與電源用一個(gè)明顯斷開(kāi)點(diǎn)隔開(kāi),以保證檢修人員和設(shè)備的安全。

    (2)根據(jù)運(yùn)行需要,換接線路。


    開(kāi)關(guān)由底座、棒式支柱絕緣子、導(dǎo)電閘刀、左右觸頭和傳動(dòng)部分等組成,也稱為V型隔離開(kāi)關(guān)。根據(jù)需要該隔離開(kāi)關(guān)可配裝接地閘刀,廣泛用于35~110kV電壓等級(jí)中。

    高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)的作用:


    (1)用途
    高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)是一種功能介于高壓斷路器和高壓隔離開(kāi)關(guān)之間的電器,高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)常與高壓熔斷器串聯(lián)配合使用;用于控制電力變壓器。高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)具有簡(jiǎn)單的滅弧裝置,因?yàn)槟芡〝嘁欢ǖ呢?fù)荷電流和過(guò)負(fù)荷電流。但是它不能斷開(kāi)短路電流,所以它一般與高壓熔斷器串聯(lián)使用,借助熔斷器來(lái)進(jìn)行短路保護(hù)。
    (2)特點(diǎn)
    可以隔離電源,有版明顯的斷開(kāi)點(diǎn),多用于固定式高壓設(shè)備。沒(méi)有滅弧裝置,在合閘狀態(tài)下可以通過(guò)正常工作電流和短路電路。嚴(yán)禁帶負(fù)荷接通和斷開(kāi)電路,常與高壓斷路器串連使用。
    (3)作用
    作為開(kāi)斷負(fù)荷電流及關(guān)合短路電流之用,用于分合負(fù)荷電流,閉環(huán)電流,空載變壓器和電纜充電電流,關(guān)合短路電流。配裝接地開(kāi)關(guān)的負(fù)荷開(kāi)關(guān),可以承受短路電流。帶有脫扣裝置配高分?jǐn)嗄芰θ蹟嗥鞯呢?fù)荷開(kāi)關(guān)―熔斷器組合電器,權(quán)有斷相跳閘功能,可切斷短路電流,作保護(hù)設(shè)備用。


    產(chǎn)氣式負(fù)荷開(kāi)關(guān)的滅弧室有管式和板式兩種結(jié)構(gòu) 。

    SF6式負(fù)荷開(kāi)關(guān):


    使用SF6(六氟化硫)氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)的負(fù)荷開(kāi)關(guān)稱為SF6負(fù)荷開(kāi)關(guān),它可以作為關(guān)合和開(kāi)斷負(fù)載電流及過(guò)載電流用,亦可以作為關(guān)合和開(kāi)斷空載線路、空載變壓器及電容器組等。與熔斷器串聯(lián)使用能斷開(kāi)短路電流,滅弧能力強(qiáng),適用于大型商場(chǎng)、工礦企業(yè),城市居民小區(qū)配電、開(kāi)閉所、機(jī)場(chǎng)、地鐵、體育場(chǎng)、醫(yī)院、小型二次變電站等場(chǎng)所。


    SF6式負(fù)荷開(kāi)關(guān)優(yōu)點(diǎn):


    (1)集合閘、分閘、接地功能于一體封裝在充滿SF6氣體的環(huán)氧樹(shù)脂殼體內(nèi),三位置互鎖,機(jī) 構(gòu)緊湊。

    (2)安全可靠性高。

    (3)帶無(wú)電源的繼電保護(hù)裝置,彌補(bǔ)了熔斷器在變壓器過(guò)流部分無(wú)保護(hù)的缺陷。

    (4)體積小、重量輕、維護(hù)簡(jiǎn)便、操作方便安全。


    斷路器即高壓開(kāi)關(guān),它不僅可以切斷或閉合高壓電路中的空載電流和負(fù)荷電流,而且當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),通過(guò)繼電器保護(hù)裝置的作用,切斷過(guò)負(fù)荷電流和短路電流。

    (1)斷路器的作用與功能


    高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的設(shè)備之一,用來(lái)在正常情況下接通和斷開(kāi)電路、在故障情況下能迅速開(kāi)斷故障電流的開(kāi)關(guān)設(shè)備。包括:

    ● 切斷或閉合高壓線路的空載電流;

    ● 切斷或閉合高壓線路的負(fù)荷電流;

    ● 切斷或閉合高壓線路的故障電流。

    (2)斷路器分類及特點(diǎn)

    高壓斷路器主要分為多油斷路器、少油斷路器、六氟化硫斷路器、真空斷路器、壓縮空氣斷路器等。它們的特點(diǎn)如下:

    1)多油斷路器

    實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜,但由于用油量大、體積大、檢修工作量大且易發(fā)生爆炸和火災(zāi)現(xiàn)象。

    多油式斷路器是以絕緣油為滅弧介質(zhì)及主要絕緣介質(zhì)的高壓斷路器,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工藝要求低,但體積大,用鋼材和絕緣油都比較多。

    2)少油斷路器

    用油少,油箱結(jié)構(gòu)小而堅(jiān)固,具有節(jié)省材料、防爆防火等特點(diǎn)。少油斷路器使用安全,使配電裝置大大簡(jiǎn)化,體積小,便于運(yùn)輸。

    少油斷路器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用歷史長(zhǎng),運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富,目前在電力系統(tǒng)中仍處于主導(dǎo)地位,我國(guó)生產(chǎn)的20kV以下的少油斷路器為屋內(nèi)式,35kV及以上為屋外式。

    3)SF6斷路器

    電氣性能好,斷口電壓較高。設(shè)備的操作維護(hù)和檢修都很方便,檢修周期長(zhǎng),且開(kāi)斷性能好,占地面積小,特別是SF6全封閉組合電器可大大減少變電所的占地面積。


    一般來(lái)說(shuō),由于SF6絕緣介質(zhì)本身的優(yōu)良性能,使得SF6斷路器獲得眾多優(yōu)良特性。


    ● 斷口電壓高。220kV SF6斷路器只需要單個(gè)斷口,因而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造、安裝、調(diào)試、運(yùn)行方便;

    ● 允許斷路次數(shù)多,檢修周期長(zhǎng);

    ● 開(kāi)斷性能良好,SF6斷路器開(kāi)斷電流大,滅弧時(shí)間短,無(wú)嚴(yán)重的截流現(xiàn)象,而且開(kāi)斷容性電流時(shí)不產(chǎn)生重燃;

    ● 不易著火,運(yùn)行更安全;

    ● 占地少;

    ● 價(jià)格高。

    4)真空斷路器

    以真空作為絕緣和滅弧介質(zhì),體積小,重量輕,但對(duì)于滅弧室工藝和材料的要求高可連續(xù)多次操作,開(kāi)斷性能好,動(dòng)作時(shí)間短,且運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單,可靠性高,適用于配電系統(tǒng)操作多的特點(diǎn),在35kV及以下系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。

    5)空氣斷路器

    空氣斷路器也叫壓縮空氣斷路器。利用預(yù)先儲(chǔ)存的壓縮空氣來(lái)滅弧。壓縮空氣不僅作為滅弧和絕緣介質(zhì),而且還作為傳動(dòng)的動(dòng)力。

    空氣斷路器短路能力大,動(dòng)作時(shí)間快,尺寸小,重量輕,無(wú)火災(zāi)危險(xiǎn),但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價(jià)格貴,需要裝設(shè)壓縮空氣系統(tǒng)等,主要用于110kV及以上對(duì)電氣參數(shù)和斷路時(shí)間有較高要求的系統(tǒng)中,以及大型發(fā)電機(jī)出口需要很大額定電流與開(kāi)斷電路的場(chǎng)合。在我國(guó),通常用于110kV及以上的大容量電力系統(tǒng)中,目前已基本上被SF6斷路器取代。

    6)SF6全封閉組合電器(簡(jiǎn)稱GIS)

    它是將變電站中除變壓器以外的一次設(shè)備,包括斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器、母線、進(jìn)出線套管或電纜終端,按系統(tǒng)布置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)并有機(jī)地組合成一整體。

    其主要優(yōu)點(diǎn)是占地面積小,占用空間少,運(yùn)行可靠性高,檢修周期長(zhǎng),不受外界環(huán)境條件的影響,抗震能力強(qiáng)等。主要缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴。目前已得到越來(lái)越多的應(yīng)用,主要用于110~500kV系統(tǒng)。

    (3)斷路器的主要參數(shù)

    1)額定電壓

    額定電壓是斷路器長(zhǎng)期工作的標(biāo)準(zhǔn)電壓,由于電力系統(tǒng)工作電壓允許有一定的波動(dòng),因此斷路器還規(guī)定了最高工作電壓。

    表1 斷路器額定電壓與最高工作電壓


    圖片



    選擇斷路器時(shí),應(yīng)首先選擇其額定電壓。

    2)額定電流

    額定電流是指斷路器允許的長(zhǎng)期工作電流。我國(guó)規(guī)定的額定電流為200A、400A、630A、1000A、1600A、2000A、3150A、4000A、5000A、6300A、8000A、12500A、16000A、20000A。

    3)額定開(kāi)斷電流 IbrN

    額定電壓下斷路器能夠開(kāi)斷的最大電路電流,稱為額定開(kāi)斷電流。

    我國(guó)規(guī)定的額定開(kāi)斷電流為1.6kA、3.15kA、6.3kA、8kA、10kA、12.5kA、16kA、20kA、25kA、31.5kA、40kA、50kA、63kA、80kA、100kA。

    4)額定開(kāi)斷容量SbrN

    額定開(kāi)斷容量,用于表征斷路器的開(kāi)斷能力。



    圖片



    5)額定關(guān)合電流Imc

    額定關(guān)合電流表征斷路器關(guān)合能力,其大小為:



    圖片

    (1)隔離開(kāi)關(guān)

    只能開(kāi)斷和接通zd系統(tǒng)空載電流,并且作為主接線系統(tǒng)明顯斷開(kāi)點(diǎn),在檢修過(guò)程中作為系統(tǒng)明顯斷開(kāi)點(diǎn)。

    (2)負(fù)荷開(kāi)關(guān)

    可以開(kāi)斷和接通系統(tǒng)正常負(fù)載電流,但不能分?jǐn)喟嫦到y(tǒng)故障電流。

    (3)斷路器

    除了可以開(kāi)斷和接通系統(tǒng)的正常負(fù)載電流,還可以開(kāi)斷和接通系統(tǒng)的故障和短路電流。



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