(完整版)220kV+SF6斷路器結(jié)構(gòu)及動(dòng)作原理培訓(xùn)課件

1、220kV SF6斷路器結(jié)構(gòu)及動(dòng)作原理概述 九龍河發(fā)電總廠管轄的沙坪、偏橋、鐵廠河、踏卡、斜卡及溪古電站220kV系統(tǒng)，除鐵廠河電站是戶外式開關(guān)站以外，其他電站都使用GIS封閉式母線。 沙坪、偏橋、斜卡電站由上海西電高壓開關(guān)有限公司生產(chǎn)，各間隔使用ZF9-252型SF6斷路器，采用液壓彈簧操作機(jī)構(gòu)。 踏卡、溪古電站由西安西安西開高壓電氣股份有限公司生產(chǎn)，各間隔使用LW24-252型SF6斷路器，踏卡采用彈簧操作機(jī)構(gòu)，溪古采用液壓彈簧操作機(jī)構(gòu)。 鐵廠河電站220kV間隔使用的是北京ABB高壓開關(guān)設(shè)備有限公司給生產(chǎn)的HPL245B1-BLG1002型SF6斷路器，使用BLG1002型電動(dòng)機(jī)儲(chǔ)能的彈

2、簧操作機(jī)構(gòu)。 LW24252斷路器 斷路器外形結(jié)構(gòu)如上圖，斷路器為每極單斷口結(jié)構(gòu)，由三個(gè)單極組成。每極包括滅弧室、操動(dòng)機(jī)構(gòu)，外形呈“I”形布置。彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，可單極操作，也可三極電氣聯(lián)動(dòng)操作。LW24252斷路器 彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示圖LW24252斷路器斷路器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如右圖，滅弧室由絕緣支持筒固定在殼體內(nèi)，并通過絕緣桿進(jìn)行操作。滅弧室由靜觸頭系統(tǒng)，動(dòng)觸頭系統(tǒng)、滅弧室瓷套、絕緣拉桿、支柱瓷套、直動(dòng)密封等組成。LW24252斷路器導(dǎo)電回路： 斷路器處于合閘時(shí)，電流流經(jīng)導(dǎo)體梅花觸頭支座靜觸頭主觸頭壓氣缸中間觸頭支座梅花觸頭流向?qū)w。LW24252斷路器滅弧原理： 分閘時(shí)，由絕緣拉桿帶動(dòng)動(dòng)觸頭一起向下

3、運(yùn)動(dòng)，氣缸內(nèi)的SF6氣體被壓縮，氣壓增大，氣缸內(nèi)外形成壓力差，當(dāng)動(dòng)、靜弧觸頭脫離時(shí)產(chǎn)生電弧，靜弧觸頭拉出噴口喉部時(shí)，被壓縮的SF6氣體通過噴口吹弧，電弧被高速的SF6氣體包圍，弧柱中的左右電子被SF6捕獲，當(dāng)電流過零時(shí)，SF6氣體不斷吹向弧隙，弧隙很快恢復(fù)絕緣，使電弧熄滅。 合閘時(shí)，絕緣拉桿向上運(yùn)動(dòng)，這時(shí)所有的運(yùn)動(dòng)部件按分閘操作的反方向動(dòng)作，SF6氣體進(jìn)入壓氣缸，動(dòng)觸頭最終到達(dá)合閘位置。LW24252斷路器彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)截面圖LW24252斷路器（A）合閘位置（合閘彈簧儲(chǔ)能狀態(tài)）（B）分閘位置（合閘彈簧儲(chǔ)能狀態(tài)）（C）合閘位置（合閘彈簧釋放狀態(tài)） 彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)及工作原理圖LW24252斷路器

4、分閘操作： 彈簧機(jī)構(gòu)在合閘位置且分閘彈簧32與合閘彈簧35均已儲(chǔ)能。拐臂314和318受分閘彈簧32逆時(shí)針方向的力矩；此力矩被合閘保持掣子313和分閘掣子312阻擋。分閘操作步驟如下：a）分閘電磁鐵310的線圈接受分閘信號后帶電，其動(dòng)鐵芯311動(dòng)作，沖擊分閘掣子312；b）分閘掣子312順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，釋放合閘保持掣子313；c）合閘保持掣子順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，將A銷子釋放；d）拐臂314和318受分閘彈簧32的推力，向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)；e）拐臂314通過聯(lián)板直接操動(dòng)斷路器本體使動(dòng)、靜觸頭快速分離，斷路器分閘。LW24252斷路器合閘操作： 彈簧機(jī)構(gòu)在分閘位置，合閘彈簧35已儲(chǔ)能。棘輪軸34承受聯(lián)接

5、在棘輪33上的合閘彈簧35逆時(shí)針方向的力矩，此力矩被儲(chǔ)能保持掣子36和合閘掣子37鎖住。合閘操作的步驟如下：a）合閘電磁鐵38的線圈接受合閘信號后帶電，掣子39動(dòng)作，沖擊合閘掣子37；b）合閘掣子37向順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，釋放儲(chǔ)能保持掣子36；c）儲(chǔ)能保持掣子36逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)釋放B銷，棘輪33在合閘彈簧力的作用下，逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)棘輪34旋轉(zhuǎn)，使凸輪31推動(dòng)拐臂314順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)拐臂軸315上的拐臂318順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),同時(shí)壓縮分閘彈簧32儲(chǔ)能；d）拐臂314通過聯(lián)板直接操動(dòng)斷路器本體合閘；e）合閘操作完成后的機(jī)構(gòu)狀態(tài)如上圖C所示。A銷再次被合閘保持掣子313鎖住。LW24252斷

6、路器彈簧機(jī)構(gòu)的合閘彈簧儲(chǔ)能： 機(jī)構(gòu)合閘操作完成后,合閘彈簧35處于釋放狀態(tài)如上圖C，棘爪軸3-17通過齒輪與電機(jī)相聯(lián),斷路器合閘到位后，電機(jī)立即起動(dòng)，對合閘彈簧進(jìn)行儲(chǔ)能。合閘彈簧儲(chǔ)能動(dòng)作如下：a）電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，使棘爪軸317旋轉(zhuǎn)；b）偏心的棘爪軸317上的兩個(gè)棘爪316，在棘爪軸的傳動(dòng)中與棘輪33上的齒交替進(jìn)行嚙合，使棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)；c）棘輪33逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)拉桿使合閘彈簧35儲(chǔ)能；d）通過死點(diǎn)后，棘輪軸34由合閘彈簧35給以逆時(shí)針方向的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，此力矩通過B銷被儲(chǔ)能保持掣子36鎖??；e）合閘彈簧儲(chǔ)能后的機(jī)構(gòu)狀態(tài)如上圖A。ZF9252斷路器ZF9252斷路器 ZF9-252斷路器外形結(jié)構(gòu)如上圖，

7、斷路器為每極單斷口結(jié)構(gòu)，由三個(gè)單極組成。每極包括滅弧室、操動(dòng)機(jī)構(gòu)，外形呈“L”形，滅弧室和動(dòng)靜觸頭豎直布置，碟簧及操作機(jī)構(gòu)水平布置。操動(dòng)機(jī)構(gòu)，可單極操作，也可三極電氣聯(lián)動(dòng)操作。 ZF9-252斷路器的一次設(shè)備導(dǎo)電回路、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、滅弧原理與LW24-252斷路器一致，但是操作機(jī)構(gòu)不一樣，采用液壓彈簧機(jī)構(gòu)，通過儲(chǔ)能儲(chǔ)能電機(jī)給液壓控制油加壓，使碟簧產(chǎn)生形變儲(chǔ)能，最后由分、合閘線圈觸發(fā)改變控制油路，釋放彈簧能量完成斷路器的分合閘操作，穩(wěn)定性更高。 ZF9252斷路器如上圖所示，斷路器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，操作機(jī)構(gòu)通過拐臂將水平方向的位移轉(zhuǎn)換成豎直方向上的位移，完成斷路器的分、合閘操作。ZF9252斷路器組件液壓彈

8、簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)ZF9252斷路器組件基本構(gòu)造由五個(gè)功能模塊組成：a） 貯能模塊見上圖序號2：由三組相同的貯能活塞、工作缸、支撐環(huán)和八片碟簧組成。b） 監(jiān)測模塊見上圖序號5：主要由齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)的限位開關(guān)，齒輪、齒條構(gòu)成的貯能彈簧位置指示器及泄壓閥組成。c） 控制模塊見上圖序號4：包括1個(gè)合閘電磁閥、2個(gè)分閘電磁閥、換向閥和調(diào)整分、合閘速度的可調(diào)節(jié)流螺栓。d） 打壓模塊見上圖序號1：主要有貯能電機(jī)、變速齒輪、柱塞油泵、排油閥和位于低壓油箱的油位指示器組成。e） 工作模塊見上圖序號3：主要由兩端帶有階梯緩沖的活塞桿和工作缸組成，其工作缸還是固定其它功能元件的基座。液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)ZF9252斷路器儲(chǔ)能

9、活塞定位件輔助開關(guān)連桿和轉(zhuǎn)軸ZF9252斷路器油泵電機(jī)測量尺釋放彈簧組件ZF9252斷路器1分閘電磁閥； 2.分閘電磁閥； 3.合閘電磁閥； 4.分閘節(jié)流螺栓5.合閘節(jié)流螺栓； 6.堵頭；7.換向閥 控制模塊ZF9252斷路器(a) 未貯能，分閘狀態(tài) (b)已貯能，分閘狀態(tài)1.低壓油箱；2.油位指示器；3.工作活塞桿；4.高壓油腔；5.貯能活塞；6.支撐環(huán)；7.碟簧；8.輔助開關(guān)；9.注油孔；10.合閘節(jié)流閥；11.合閘電磁閥；12.分閘電磁閥； 13.分閘節(jié)流閥；14.排油閥；15.貯能電機(jī)；16.柱塞油泵；17.泄壓閥；18.行程開關(guān)液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)工作原理示意圖ZF9252斷路器（c）已

10、貯能，合閘狀態(tài)ZF9252斷路器 當(dāng)貯能電機(jī)接通時(shí)，油泵將低壓油箱的油壓入高壓油腔，三組相同結(jié)構(gòu)的貯能活塞在液壓力的作用下，向下壓縮碟簧而貯能。注意：試驗(yàn)時(shí)應(yīng)特別注意儲(chǔ)能電機(jī)僅適用于短時(shí)工作。為了防止貯能電機(jī)過熱而損壞，貯能電機(jī)啟動(dòng)次數(shù)每小時(shí)不能超過20次。儲(chǔ)能 當(dāng)合閘電磁閥線圈帶電動(dòng)作，高壓油進(jìn)入換向閥的上部，在差動(dòng)力的作用下，換向閥芯向下運(yùn)動(dòng)，切斷了工作活塞下部原來與低壓油箱連通的油路，而與儲(chǔ)能活塞上部的高壓油路接通。這樣，工作活塞在差動(dòng)力的作用下，快速向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)斷路器合閘。合閘操作ZF9252斷路器 當(dāng)分閘電磁閥線圈帶電動(dòng)作，換向閥上部的高油壓腔與低壓油箱導(dǎo)通而失壓，換向閥芯立即向上

11、運(yùn)動(dòng)，切斷了原來與工作活塞下部相連通的高壓油路，而使工作活塞下部與低油油箱連通失壓。工作活塞在上部高壓油的作用下，迅速向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)斷路器分閘。合閘操作 為了保證斷路器具有所需要的開斷能力，操動(dòng)機(jī)構(gòu)中的控制回路中設(shè)有兩種閉鎖裝置，一種是低SF6氣體壓力操作閉鎖，另一種是低操作油壓閉鎖，前一種是由SF6氣體密度計(jì)實(shí)現(xiàn)，而后一種則是通過固定在支撐環(huán)上的齒條，隨儲(chǔ)能彈簧上下運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)與其嚙合的齒輪，與齒輪同軸的凸輪帶動(dòng)限位開關(guān)實(shí)現(xiàn)。斷路器閉鎖HPL245B1斷路器1、斷路器極柱；2、操作機(jī)構(gòu)；3、支架；4、拉桿和保護(hù)管三相操作斷路器 單相操作斷路器HPL245B1斷路器分合閘操作滅弧室HPL245B

12、1斷路器BLG1002A操作機(jī)構(gòu)外形結(jié)構(gòu) 操作機(jī)構(gòu)內(nèi)裝有分合閘彈簧和驅(qū)動(dòng)單元，在每次合閘后驅(qū)動(dòng)單元自動(dòng)給合閘彈簧儲(chǔ)能，合閘摯子使已儲(chǔ)能的合閘彈簧能完成斷路器的合閘操作并使分閘彈簧儲(chǔ)能，分閘摯子能使在合閘位置的斷路器實(shí)現(xiàn)立即分閘。1、驅(qū)動(dòng)器；2、操縱機(jī)構(gòu)；3、控制盤；4、彈簧組；5、加熱器HPL245B1斷路器BLG1002A操作機(jī)構(gòu) 正常運(yùn)行期間，斷路器合閘位置。斷路器上的分閘彈簧（14）和操縱機(jī)構(gòu)合閘彈簧（7）均儲(chǔ)能，斷路器由分閘機(jī)構(gòu)的分閘摯子裝置（1）保持在合閘位置。HPL245B1斷路器合閘操作分閘操作HPL245B1斷路器合閘儲(chǔ)能 斷路器和電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)為合閘彈簧（1）儲(chǔ)能，驅(qū)動(dòng)鏈條(2）逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)并拉起鏈條段（3）,這樣彈簧軛架（4）被提起，并給合閘彈簧儲(chǔ)能，在鏈條段（6)和(7)不動(dòng)的同時(shí)，鏈條段（5）停下。HPL245B1斷路器操作機(jī)構(gòu)和斷路器極柱拉桿HPL245B1斷路器輔助觸點(diǎn)摯子裝置緩沖器驅(qū)動(dòng)裝置操作機(jī)構(gòu)部件HPL245B1斷路器 機(jī)械聯(lián)鎖1、限位開關(guān)；2、聯(lián)鎖桿；3、聯(lián)鎖盤；4、凸輪盤；5、聯(lián)鎖桿；6、操作拐臂桿；機(jī)械聯(lián)鎖 斷路器處于分閘位置時(shí)，彈簧儲(chǔ)能滿，聯(lián)鎖桿應(yīng)抬起，檢查與聯(lián)鎖盤的間隙，不應(yīng)該小