六氟化硫斷路器.ppt

1 六氟化硫斷路器產(chǎn)品 戶外式六氟化硫斷路器 800kv罐式六氟化硫斷路器2006 11 20 2 2 lw3 10型斷路器用彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu) 六氟化硫斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu) 3 第一節(jié)六氟化硫斷路器一 概況 中文名稱 六氟化硫斷路器英文名稱 sulfurhexafluoridecircuit breaker sf6circuit breaker其他名稱 sf6斷路器定義 觸頭在六氟化硫氣體中分合的斷路器 上世紀(jì)五十年代第一臺(tái)六氟化硫 sf6 斷路器問世 七十年代在改進(jìn)了滅弧裝置 突破了密封結(jié)構(gòu)及水分管理等技術(shù)問題后 六氟化硫斷路器已成為高壓斷路器的主要品種之一 截至2010年1月25日 平高電氣研制的lw55b 550 y6300 63型單斷口罐式六氟化硫斷路器產(chǎn)品已通過了容量試驗(yàn)難度最大 試驗(yàn)驗(yàn)證最關(guān)鍵的t100s和t100a的額定短路開斷電流為63ka的開斷試驗(yàn) 運(yùn)行中 六氟化硫斷路器產(chǎn)品的電壓等級(jí)最高可達(dá)800kv 單斷口電壓高達(dá)550kv 線電壓 4 二 六氟化硫 sf6 斷路器的特點(diǎn) 1 利用sf6氣體作熄弧和絕緣介質(zhì) 2 sf6氣體性能 熱化學(xué)性 a分解溫度低 分解能量高 導(dǎo)熱率好 有利于熄弧 b溫度相同時(shí) sf6游離度大 電弧電壓小 強(qiáng)負(fù)電性 能吸附電子或負(fù)離子 然后與正離子復(fù)合 去游離作用強(qiáng) 不易重燃 5 3 優(yōu)點(diǎn) 1 滅弧能力強(qiáng) 介質(zhì)強(qiáng)度高 單斷口的電壓可以做得很高 因此 與少油和空氣斷路器相比 同一額定電壓等級(jí)下 sf6斷路器所用的串聯(lián)單元數(shù)較少 2 介質(zhì)恢復(fù)速度特別快 開斷近區(qū)故障性能特別好 通常不加并聯(lián)電阻就能可靠切斷各種故障而不產(chǎn)生過電壓 3 由于sf6氣體的電弧分解物中不含有碳等影響絕緣能力的物質(zhì) 在嚴(yán)格控制水分的情況下分解物又沒有腐蝕性 再加觸頭在sf6中的燒損極輕微 因此sf6斷路器允許開斷的次數(shù)多 檢修周期長(zhǎng) 4 特殊要求 包括密封 干燥 除水 監(jiān)視 檢驗(yàn)和測(cè)試方面 6 二 六氟化硫 sf6 斷路器的滅弧裝置 1 按熄弧能量分為自能式 外能式和混合式 其中 自能式是熄滅大電流 而外能式是熄滅小電流 自能式 是利用電弧本身能量使sf6氣體膨脹 壓力升高 產(chǎn)生壓力差 或利用磁場(chǎng)使電弧運(yùn)動(dòng) 如圖6 1所示 7 7 sf6斷路器工作原理 視頻 8 外能式 是利用外儲(chǔ)sf6或操作力 使sf6氣體運(yùn)動(dòng) 將電弧熄滅 混合式 2 按滅弧裝置不同 分為雙壓式 單壓式和旋弧式三種 早期的sf6斷路器都用雙壓式滅弧裝置 由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜 所需輔助設(shè)備多 維護(hù)不便 已逐漸為單壓式滅弧裝置所取代 即 雙壓 單壓式 亦即 壓氣式 滅弧室有活塞 原理類似于打氣筒 旋弧式 9 3 雙壓式sf6斷路器及其滅弧裝置 1 雙壓式斷路器 10 2 雙壓式sf6斷路器滅弧裝置結(jié)構(gòu)示意圖 內(nèi)設(shè)高 低壓兩個(gè)氣壓系統(tǒng) 其中 低壓系統(tǒng)主要用作滅弧室的絕緣介質(zhì) 而高壓系統(tǒng)只在滅弧過程中起作用 主閥 11 3 sf6斷路器工作原理 和壓縮空氣斷路器類同 觸頭閉合 整個(gè)滅弧裝置處于低氣壓的sf6氣體中 斷路器接分閘信號(hào) 滅弧室通向高氣壓系統(tǒng)的主閥打開 高壓sf6氣體自高壓區(qū)順著箭頭所示方向進(jìn)入觸頭區(qū) 觸頭分離 打開位于動(dòng)觸頭上的通道2 給高壓氣體提供了出路 因此 電弧一經(jīng)形成就處于sf6氣體的氣流中 受到強(qiáng)烈冷卻而熄滅 電弧熄滅后 主閥關(guān)閉 停止供氣 sf6斷路器的工作原理與壓縮空氣斷路器的區(qū)別是 吹弧時(shí) 由高壓區(qū)進(jìn)入低壓區(qū)的sf6氣體仍保留在低壓區(qū)內(nèi) 俟高壓區(qū)氣壓降低或低壓區(qū)氣壓上升到一定限度后 再用氣泵把低壓區(qū)的氣體打到高壓區(qū) 形成封閉的自循環(huán)系統(tǒng) 12 4 單壓式滅弧裝置 又稱壓氣式滅弧室 1 只有一種壓力 一般為304 808kpa 在開斷過程中 滅弧室所需的吹弧壓力由動(dòng)觸頭系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)時(shí)的壓氣活塞產(chǎn)生 2 圖6 4為單壓式單向滅弧室的原理圖 圖中 噴嘴2 壓氣罩3及動(dòng)觸頭 導(dǎo)電桿 4機(jī)械上為一體 虛線所示為合閘狀態(tài)的位置 13 3 斷口形式 a 變開距形式 與少油斷路器類似 b 定開距形式 與壓縮空氣斷路器類似 4 吹弧方式 a單向吹弧方式 圖6 2 b雙向吹弧方式 圖6 3 和單向吹弧方式相比 雙向吹弧方式能提高開斷電流20 以上 開孔 14 5 單壓式斷路器開斷過程示意圖 a壓氣式斷路器開斷過程示意圖1 15 b壓氣式斷路器開斷過程示意圖2 16 6 噴嘴材料 不能采用金屬材料 而要用聚四氟乙烯塑料樹脂 聚四氟乙烯 polytetrafluoroethene 一般稱作 不粘涂層 是一種使用氟取代聚乙烯中所有氫原子的人工合成高分子材料 這種材料有抗酸抗堿 抗各種有機(jī)溶劑的特點(diǎn) 幾乎不溶于所有的溶劑 同時(shí) 聚四氟乙烯具有耐高溫的特點(diǎn) 它的摩擦系數(shù)極低 可作潤(rùn)滑 亦成為水管內(nèi)層的理想涂料 原因 因?yàn)樯险聣嚎s空氣斷路器中壓縮空氣吹弧速度很高 可保護(hù)噴嘴免受電弧侵襲 而sf6斷路器的吹弧速度低 無法保護(hù)噴嘴免受電弧侵襲 聚四氟乙烯塑料樹脂的特點(diǎn) 能抵抗高溫 在電弧直接作用下不會(huì)碳化 且其機(jī)械性能高 易加工 是制造噴嘴的好材料 7 單壓式sf6斷路器優(yōu)點(diǎn) 氣壓低 液化溫度也低 在低溫地區(qū)使用時(shí)不需裝加熱器 加之可省去壓氣泵等裝置 因此其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 造價(jià)便宜 維護(hù)也較方便 17 8 缺點(diǎn) 為使觸頭分開 電弧剛產(chǎn)生時(shí)就有較好的氣吹條件 單壓式滅弧室的壓氣腔應(yīng)該有一段預(yù)壓縮過程 使壓氣腔中的氣壓提高后 再打開噴口進(jìn)行吹弧 預(yù)壓縮行程的存在會(huì)增大斷路器分閘時(shí)間 分?jǐn)噙^程中 當(dāng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)動(dòng)觸頭系統(tǒng)向下運(yùn)動(dòng)時(shí) 壓氣腔內(nèi)氣體的壓力將增高 并從噴口處向外排出 產(chǎn)生和雙壓式滅弧裝置類似的吹弧效應(yīng) 為滿足壓氣的要求 需配置大功率的操動(dòng)機(jī)構(gòu) 18 5 旋弧式滅弧裝置 1 根據(jù)磁場(chǎng)與電弧運(yùn)動(dòng)方式不同 分為徑向燃弧式和軸向燃弧式兩種 圖6 9是徑向旋弧式示例 觸頭分開后產(chǎn)生的電弧在回路電動(dòng)力的作用下 移至圓筒電極 驅(qū)動(dòng)線圈8被接入電路 則移到圓筒電極處的電弧在驅(qū)動(dòng)線圈軸向磁場(chǎng)作用下快速旋轉(zhuǎn)而熄滅 19 2 旋弧式sf6斷路器單極剖面圖 20 3 操動(dòng)機(jī)構(gòu) 采用單壓式滅弧裝置的sf6斷路器配置要求操作功大的操動(dòng)機(jī)構(gòu) 如開斷31 5ka的35kvsf6斷路器 要配置與110kv電壓級(jí)開斷電流相當(dāng)?shù)囊簤簷C(jī)構(gòu) 不但體積和外觀均不相稱 價(jià)格上也無法使用戶接受 這給sf6斷路器在中壓電網(wǎng)中的發(fā)展帶來了困難 而使用旋弧式滅弧裝置的sf6斷路器 采用磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)電弧使其在sf6中旋轉(zhuǎn)的方法來吹弧 這可以使斷路器的合閘功大大下降 bbc的hb型sf6斷路器要求的合閘功可下降為原來的1 5 從而使操動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化 成本降低 21 三 六氟化硫斷路器的總體結(jié)構(gòu)1 sf6斷路器的結(jié)構(gòu)有瓷瓶支柱式和落地罐式兩大類 1 瓷瓶支柱式的總體結(jié)構(gòu)和常規(guī)的瓷瓶支柱式空氣斷路器與少油斷路器相同 屬積木式結(jié)構(gòu) 現(xiàn)代滅弧室容器多用電工陶瓷 布置成 t 型或 y 型 圖6 10為我國(guó)生產(chǎn)的lw 220型sf6斷路器的單相外形圖 斷路器每相有兩個(gè)滅弧斷口 其額定電流為2000a 額定開斷電流為31 5ka 所用sf6氣體的額定壓力為556kpa 5 5atm 金屬筒或絕緣筒 支柱瓷瓶 電工陶瓷 t 型 操動(dòng)機(jī)構(gòu) 22 22 23 優(yōu)點(diǎn) 耐壓水平高 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 運(yùn)動(dòng)部件少 系列性好 缺點(diǎn) 重心高 抗震能力較差 使用場(chǎng)合受到一定限制 電流互感器要單獨(dú)裝在自己的絕緣支柱上 通過空氣絕緣的連接線連于斷路器上 2 落地罐式sf6斷路器 也叫接地金屬箱型 它是全封閉組合電器和復(fù)合電器的基礎(chǔ) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 觸頭和滅弧室裝于接地的金屬箱中 導(dǎo)電回路靠絕緣套管引入 高壓帶電部分與外殼之間的吧絕緣主要由sf6氣體和環(huán)氧樹脂澆注絕緣子承擔(dān) 24 優(yōu)點(diǎn) 可在進(jìn)出線套管上裝設(shè)電流互感器 可提供電流信號(hào) 利用出線套管的電容制成電容式分壓器 以提供電壓信號(hào) 還能與隔離開關(guān) 接地開關(guān) 避雷器等熔為一體 組成復(fù)合式開關(guān)設(shè)備 圖6 11為550kv罐式斷路器的外形圖 滅弧裝置借支持絕緣子支撐裝在充有sf6氣體的接地金屬罐 導(dǎo)電部分借助充sf6的絕緣套管引出 套管底部可裝電流互感器4 重心低 抗震能力好 結(jié)構(gòu)穩(wěn)固 外絕緣部件少 可用于多地震和高原及污穢地區(qū) 缺點(diǎn) 制造難度大 殼體與環(huán)氧樹脂澆注件都需大型成套加工設(shè)備 滅弧室中所用的搪瓷電容及合閘電阻等配套件的性能要求很高 高電壓部位的電極形狀要求較嚴(yán)格 氣體容積大 氣量多 金屬材料消耗多等 價(jià)格稍貴 25 25 550kv罐式斷路器 26 圖6 11 27 第二節(jié)高壓sf6斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)開關(guān)電器的觸頭分合必須靠機(jī)械操動(dòng)系統(tǒng)才能完成 操動(dòng)機(jī)構(gòu)作為高壓sf6斷路器的重要組成部分 型式多樣 有彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu) 氣動(dòng)機(jī)構(gòu) 液壓機(jī)構(gòu) 液壓彈簧機(jī)構(gòu)等 分別由儲(chǔ)能單元 控制單元和力傳遞單元組成 28 一 對(duì)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的基本要求1 合閘時(shí) 關(guān)合電路電流可達(dá)幾萬安培 斷路器導(dǎo)電回路受到電動(dòng)力可達(dá)幾千牛頓以上 而導(dǎo)電回路的布置以及觸頭結(jié)構(gòu)使得電動(dòng)力的方向又常常是阻礙斷路器關(guān)合 因此 操動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)有足夠的能力 即關(guān)合短路故障的能力 克服短路電動(dòng)力的阻礙作用 標(biāo)志此合閘能力的主要指標(biāo)是操動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出的機(jī)械功 操作功 2 合閘后 操動(dòng)機(jī)構(gòu)必須有保持合閘的部分或機(jī)構(gòu) 以保證在合閘命令和操作力消失后斷路器仍能保持在合閘位置 3 分閘時(shí) 操動(dòng)機(jī)構(gòu)的操作應(yīng)滿足斷路器分閘時(shí)間和分閘速度的要求 4 還要有自由脫扣 防彈跳 復(fù)位及連鎖等功能 分述如下 29 二 彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)1 是以彈簧作為儲(chǔ)能元件的機(jī)械式操動(dòng)機(jī)構(gòu) 彈簧儲(chǔ)能借助電動(dòng)機(jī)通過減速裝置來完成 并經(jīng)過鎖扣系統(tǒng)保持在儲(chǔ)能狀態(tài) 開斷時(shí) 鎖扣借助磁力脫扣 彈簧釋放能量 經(jīng)機(jī)械傳遞單元驅(qū)使觸頭運(yùn)動(dòng) 2 作為儲(chǔ)能元件的彈簧 有壓縮彈簧 盤簧 卷簧和扭簧等 3 彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理 儲(chǔ)能階段 電動(dòng)機(jī)通過減速裝置和儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)使合閘彈簧儲(chǔ)存機(jī)械能 儲(chǔ)存完畢后通過合閘閉鎖裝置使彈簧保持在儲(chǔ)能狀態(tài) 然后切斷電動(dòng)機(jī)電源 合閘階段 接到合閘信號(hào) 解脫合閘閉鎖裝置 釋放合閘彈簧的儲(chǔ)能 這些能量的一部分通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使斷路器的動(dòng)觸頭動(dòng)作 進(jìn)行合閘操作 另一部分通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使分閘彈簧儲(chǔ)能 為分閘狀態(tài)作準(zhǔn)備 30 當(dāng)觸頭合閘動(dòng)作完成后 電動(dòng)機(jī)立即接通電源動(dòng)作 通過儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)使合閘彈簧重新儲(chǔ)能 以便為下一次合閘做準(zhǔn)備 分閘階段 接到分閘信號(hào) 解脫自由脫扣裝置 釋放分閘彈簧儲(chǔ)存的能量 并使觸頭進(jìn)行分閘動(dòng)作 組成原理框圖如圖6 12所示 31 4 操動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成 彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖6 13所示 為自能式 壓氣十熱膨脹 由儲(chǔ)能機(jī)構(gòu) 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu) 脫扣機(jī)構(gòu)和緩沖器 三部分組成 分閘位置 圖6 13a 分合閘彈簧均未儲(chǔ)能 儲(chǔ)能時(shí) 首先由儲(chǔ)能電機(jī)驅(qū)動(dòng)棘爪軸13 使兩棘爪14交替運(yùn)動(dòng) 推動(dòng)棘輪11順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 隨著棘輪轉(zhuǎn)動(dòng) 合閘彈簧7被壓縮 當(dāng)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)180 后 合閘彈簧被壓縮至最大壓縮量 a銷被分閘保持摯子6鎖定 完成合閘儲(chǔ)能 見圖6 13b 32 33 合閘操作 合閘電磁鐵5的鐵心撞擊合閘觸發(fā)器4 使分閘保持摯子6與a銷脫扣 棘輪在合閘彈簧的作用下 通過主軸15帶動(dòng)棘輪10順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 凸輪通過滾輪16使拐臂12逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 通過傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)觸頭合閘 同時(shí) 壓縮分閘彈簧 當(dāng)合閘到位時(shí) 分閘儲(chǔ)能也同時(shí)完成 如圖6 13c所示 拐臂12上的b銷被合閘保持摯子l鎖定 從而完成合閘操作 一般情況下 合閘操作完成后 儲(chǔ)能電機(jī)會(huì)立即起動(dòng) 再次進(jìn)行合閘儲(chǔ)能 為下一次合閘或重合閘作準(zhǔn)備 再次儲(chǔ)能后的位置如圖6 13d所示 34 35 彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作時(shí)間不受大氣和電壓變化的影響 保證了合閘性能的可靠性 工作比較穩(wěn)定 合閘速度較快 由于是采用小功率的交 直流電動(dòng)機(jī)為彈簧儲(chǔ)能 因此對(duì)電源要求不高 另外 其動(dòng)作時(shí)間和工作行程較短 運(yùn)行維護(hù)較簡(jiǎn)單 存在的問題 輸出力的特性與高壓斷路器的負(fù)載特性配合較差 零件數(shù)量多 加工要求高 隨操作功增大 重量顯著增加 彈簧的機(jī)械壽命大大降低 36 解決的辦法 a所有旋轉(zhuǎn)部位都使用軸承 機(jī)構(gòu)可靠性極高 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)低損耗 實(shí)現(xiàn)了大功率 高速化 b彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)采用高性能扭簧 與普通彈簧相比 扭簧具有體積小 彈簧本身運(yùn)動(dòng)幾乎不需要能量 輸出功大 沒有應(yīng)力集中 無金屬疲勞的特點(diǎn) 6 14為采用扭簧的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖 37 38 三 氣動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)1 氣動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)是利用壓縮空氣作為能源產(chǎn)生推力的操動(dòng)機(jī)構(gòu) 由于以壓縮空氣作為能源 因此氣動(dòng)機(jī)構(gòu)不需大功率直流電源 獨(dú)立的儲(chǔ)氣罐能供氣動(dòng)機(jī)構(gòu)多次操作 2 圖6 15為操動(dòng)高壓sf6斷路器的氣動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)原理圖 3 斷路器的分合閘操作全部依靠壓縮空氣 并依靠壓縮空氣的推力將斷路器維持在分閘或合閘位置 39 sf6斷路器的分合閘由控制閥3來完成 1 合閘 控制閥3使圓筒形差動(dòng)活塞1受壓面6上方的壓縮空氣經(jīng)控制閥3向外排至大氣 壓力下降 于是差動(dòng)活塞受壓面5在壓縮空氣推力作用下向上運(yùn)動(dòng) 完成斷路器的合閘操作 并使斷路器保持在合閘位置 如圖6 15a所示 2 分閘 控制閥3使壓縮空氣經(jīng)管道7進(jìn)入圓筒形差動(dòng)活塞1上方 由于差動(dòng)活塞受壓面6大于受壓面5 壓縮空氣將推動(dòng)差動(dòng)活塞l向下運(yùn)動(dòng) 帶動(dòng)斷路器的操作桿 完成斷路器的分閘操作 并將斷路器保持在分閘位置 如圖6 14b所示 40 41 4 氣動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)中壓縮空氣的質(zhì)量對(duì)操動(dòng)機(jī)構(gòu)工作可靠性有重要影響 壓縮空氣應(yīng)該干燥 否則潮氣太大 會(huì)使活塞與氣缸表面銹蝕 妨礙正常工作 活塞 氣缸的表面處理也要特別注意 5 缺點(diǎn) 操作時(shí)聲響大 零部件的加工精度比電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)高 還需配備空壓裝置 42 四 液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)1 液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)是用液壓油作為能源來進(jìn)行操作的機(jī)構(gòu) 其輸出力特件與斷路器的負(fù)載特性配合較為理想 有自行制動(dòng)的作用 操作平穩(wěn) 沖擊震動(dòng)小 操作力大 需要控制的能量小 較小的尺寸就對(duì)獲得幾噸或幾十噸的操作力 除此之外 液壓機(jī)構(gòu)傳動(dòng)快 動(dòng)作準(zhǔn)確 是當(dāng)前高壓和超高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要品種 2 液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)按傳動(dòng)方式分為全液壓和半液壓 1 全液壓方式 液壓油直接操縱動(dòng)觸頭進(jìn)行合閘 省去了聯(lián)動(dòng)拉桿 減少了機(jī)構(gòu)靜阻力 因而速度加快 但要求結(jié)構(gòu)材質(zhì)較高 2 半液壓方式 液壓油只到工作缸側(cè) 操動(dòng)活塞將液壓能轉(zhuǎn)換成為機(jī)械功帶動(dòng)聯(lián)動(dòng)桿使斷路器合 分操作 43 3 圖6 16示出直接驅(qū)動(dòng)式液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)原理示意圖 由電動(dòng)機(jī)8與齒輪泵1產(chǎn)生的高壓力油直接推動(dòng)活塞3 用來操作速度不高 操作功率不大的傳動(dòng)軸 44 4 圖6 17示出液壓機(jī)構(gòu)原理示意圖 45 五 液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)1 液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)是液壓與彈簧機(jī)構(gòu)的組合 2 實(shí)例 hmb系列液壓彈簧機(jī)構(gòu) abb公司 集團(tuán)總部位于瑞士蘇黎世 由兩個(gè)歷史100多年的國(guó)際性企業(yè) 瑞典的阿西亞公司 asea 和瑞士的布朗勃法瑞公司 bbcbrownboveri 在1988年合并而來 開發(fā) 將液壓機(jī)構(gòu)和彈簧機(jī)構(gòu)作了較完美組合 既發(fā)揮了液壓機(jī)構(gòu)對(duì)大 小功率的廣泛適應(yīng)性和碟簧儲(chǔ)能的特點(diǎn) 同時(shí)又克服了原液壓機(jī)構(gòu)的許多缺點(diǎn) 46 3 hmb系列液壓彈簧機(jī)構(gòu)特點(diǎn) 采用了模塊式結(jié)構(gòu) 通用性高 互換性強(qiáng) 1 變截面緩沖系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)緊湊 使緩沖特性平滑 2 分合閘速度特性 通過節(jié)流孔平滑調(diào)節(jié) 無級(jí)調(diào)變 3 壓力管理 采用定油量和定壓力兼容方式 機(jī)械特性較穩(wěn)定 與環(huán)境溫度無關(guān) 相對(duì)螺旋形彈簧而言 碟簧的力特性較 硬 因此運(yùn)動(dòng)特性變化較小 采用機(jī)械式 分閘 閉鎖裝置和新型密封系統(tǒng) 性能可靠 4 組成模塊 充壓模塊 包括油位指示器 齒輪 電動(dòng)機(jī) 液壓泵 以及帶過濾器的低壓儲(chǔ)油箱 工作模塊 有聯(lián)結(jié)法蘭 工作缸活塞桿及裝有液壓活塞或機(jī)械聯(lián)鎖裝置 監(jiān)控模塊 含一個(gè)反映儲(chǔ)能缸狀態(tài)的限位開關(guān) 充壓指示器和壓力釋放閥 儲(chǔ)能模塊 包括用一 三只儲(chǔ)能缸和一套碟簧組件 碟簧柱片數(shù)與操作循環(huán)有關(guān) 47 4 分類 根據(jù)機(jī)構(gòu)的功率大小 結(jié)構(gòu)與布置方式的不同 分小功率彈簧液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)和大功率彈簧液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu) 1 小功率彈簧液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu) 圖6 18為其原理圖 儲(chǔ)能 圖6 18a中開關(guān)處于分閘未儲(chǔ)能狀態(tài) 儲(chǔ)能時(shí) 由電動(dòng)機(jī)10帶動(dòng)油泵11 將低壓儲(chǔ)油箱6中油送至儲(chǔ)能活塞3左邊的高壓油腔5中 同時(shí)活塞7的下端以及換向閥18右側(cè)均處于高壓狀態(tài) 如圖6 18c所示 儲(chǔ)能結(jié)束 活塞3使碟簧1沿著拉緊螺栓2壓縮 并通過控制聯(lián)桿15和行程開關(guān)16進(jìn)行切換而停泵 48 49 合閘 工作缸活塞7上部的油腔在儲(chǔ)能狀態(tài)處于常充壓狀態(tài) 它的下部油腔通過換向閥18與低壓油箱6相連 當(dāng)合閘電磁閥17b左移 活塞下端通過換向閥18 一方面與高壓油腔5相連 同時(shí)隔斷了與油箱6的通路 由于差動(dòng)活塞的原因 使活塞桿7迅速合閘 如圖6 18b所示 與此同時(shí) 碟簧因合閘操作而釋放能量 它立即由液壓泵補(bǔ)充 由于換向 差動(dòng) 閥的作用 只要系統(tǒng)維持高壓狀態(tài) 工作活塞7就始終保持在合閘位置 為防萬一 利用液壓小活塞9作為失壓防分閘鎖 分閘 當(dāng)分閘電磁閥17b動(dòng)作 使換向閥18右移 這時(shí)一方面阻斷了活塞下端與高壓油腔5的通路 同時(shí)又接通了與低壓油箱6的通路 活塞7在常高壓油的推動(dòng)下 迅速至分閘位置 如圖6 18c所示 50 5 圖6 19為大功率彈簧液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)原理圖 儲(chǔ)能動(dòng)作 當(dāng)儲(chǔ)能時(shí) 三套完全相同的儲(chǔ)能活塞9同時(shí)向下壓縮 迫使支承環(huán)8向下運(yùn)動(dòng) 使碟簧壓縮而儲(chǔ)能 儲(chǔ)能結(jié)束后 在儲(chǔ)能活塞9上部油腔 工作塞桿11上部及二級(jí)換向閥5 差動(dòng)閥 下端均充以高壓油 如圖6 18b所示 合閘動(dòng)作 當(dāng)合閘電磁鐵3動(dòng)作 高壓油便進(jìn)人二級(jí)差動(dòng)閥5上部 由差動(dòng)力作用被迫下移 此時(shí)活塞下端與儲(chǔ)能活塞9中高壓油連通 在差動(dòng)力作用下 活塞11迅速向上帶動(dòng)斷路器合閘 如圖6 18c所示 合閘速度由進(jìn)口節(jié)流孔6調(diào)節(jié) 合閘終了 活塞尾部的緩沖器將降速至停止 如果二級(jí)差動(dòng)閥上部小油腔有慢滲 這時(shí)活塞桿下部的高壓油將通過小節(jié)流孔慢慢地予以補(bǔ)充 即只要系統(tǒng)有壓力存在 二級(jí)差動(dòng)閥的液壓保持力使其維持在合閘位置 51 分閘動(dòng)作 當(dāng)分閘電磁鐵4動(dòng)作 立即將二級(jí)差動(dòng)閥5上部小油腔中高壓油予以失壓 于是差動(dòng)閥5的活塞立即向上運(yùn)動(dòng) 從而使活塞11下端與低壓儲(chǔ)油箱12連通而失壓 于是在活塞11上部高壓油作用下迅速分閘 它的速度由出口節(jié)流孔2調(diào)節(jié) 分閘終了時(shí) 活塞桿尾部緩沖器起作用而降速至停止 同樣 只要系統(tǒng)有壓力存在 則斷路器便會(huì)保持在分閘位置 52 53 六 各種sf6斷路器產(chǎn)品介紹 54 55 56 第三節(jié)六氟化硫全封閉組合電器一 sf6全封閉組合電器 國(guó)外稱充氣絕緣變電所 gis 1 定義 是將兩種或兩種以上的高壓電器按主接線要求組合成一個(gè)整體的一種設(shè)備 一般以斷路器為主 加上隔離開關(guān) 接地開關(guān) 電流互感器和出線套管等 按幾種標(biāo)準(zhǔn)方式組裝在一起 封閉于落地的金屬罐內(nèi) 用戶選購(gòu)后可以自行組合成各種主接線 550kv全封閉組合電器 57 2 特點(diǎn) 這種結(jié)構(gòu)既能發(fā)揮封閉式組合電器節(jié)省占地面積的優(yōu)點(diǎn) 又有主接線變動(dòng)容易 擴(kuò)建 改建不受限制的好處 由于規(guī)格標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)計(jì)制造方便 因此 價(jià)格適中 在500kv等級(jí)的電站中使用復(fù)合電器可以比全封閉組合電器節(jié)省投資30 可以預(yù)料在未米的特高壓電網(wǎng)中這類產(chǎn)品將占很大的比重 58 二零一零年一月二十四日下午 中共中央總書記 國(guó)家主席 中央軍委主席胡錦濤來到中國(guó)西電電氣股份有限公司視察 胡錦濤總書記在董事長(zhǎng) 黨委書記張雅林 總經(jīng)理 黨委副書記陳元魁陪同下 來到西開電氣的生產(chǎn)車間 饒有興致地觀看了百萬伏級(jí)全封閉組合電器核心部件的總裝過程 總書記對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的員工們說 要實(shí)現(xiàn)我國(guó)從裝備制造大國(guó)向裝備制造強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變 必須堅(jiān)持走自主創(chuàng)新之路 他希望企業(yè)在引進(jìn) 消化 吸收的基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行再創(chuàng)新 為振興我國(guó)裝備制造業(yè)貢獻(xiàn)更大力量 59 59 3 組成元件 一般包括斷路器 隔離開關(guān) 接地開關(guān) 電流互感器 母線 避雷器 電纜終端 或引線套管 等 各元件