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高压真空断路器对操动机构的要求

日期:2022-12-02 01:31
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摘要:  高压真空断路器对操动机构的要求很严格。作为电网主要保护和控制元件的高压断路器,其动作可靠性是极为重要的。断路器该动时不动,不该动时乱动,都会造成线路事故,给电力系统带来巨大的损失。在电力设备中,断路器及其操动机构的机械故障比其它设备要多主要有以下这些原因。
  高压真空断路器对操动机构的要求很严格。作为电网主要保护和控制元件的高压断路器,其动作可靠性是极为重要的。断路器该动时不动,不该动时乱动,都会造成线路事故,给电力系统带来巨大的损失。在电力设备中,断路器及其操动机构的机械故障比其它设备要多主要有以下这些原因。

1)操动机构的润滑系统差,动作环节多。故出现故障的可能性就大。

2)高压断路器工作条件比较恶劣。

3)断路器工作状态是非连续性的,有时甚至一年也动不了几次,这样,隐患不易及时发现。

4)断路器及其操动机构类型多,结构差异大,因此,在制造和维修方面积累经验比较困难。

因此,在设计操动机构时,必须特别注意下述几个动作的性能及其动作的可靠性:

1.合闸

在电网正常工作时,用操动机构使断路器关合,这时电路中流过的是工作电流,关合是比较容易的。但在电网事故情况下,如断路器关合到有预伏短路故障的电路上时,电路中出现短路电流,断路器导电回路将受到较大电动力的作用,电动力F可用下式表示:F=1.02×10ˉ7CI2max

式中:C——回路系数,数值在几十至几百之间;Imax——短路电流*大值(A)。

由式可见,当电流Imax在几千安以下时,断路器导体间的电动力通常可以略而不计。

而在短路故障时,电流可达几万安以上,此时,电动力的数值就很可观了,有时可达几千牛顿以上。另一方面,从断路器导电回路的布置以及触头的结构来看,电动力的方向又常常是妨碍断路器关合的。因此,在关合有预伏短路故障的电器时,由于电动力过大,断路器有可能出现不能可靠关合,如触头合不到底,则会引起触头严重烧shang,甚至断路器爆炸等严重事故。因此,操动机构必须是以克服短路电动力的阻碍,也就是具有关合短路故障的能力。

2.保持合闸

由于在合闸过程中,合闸命令的持续时间很短,而且操动机构的操作功也只在短时间内提供,因此操动机构中必须有保持合闸状态的装置,以保证在合闸命令和操动功能消失后使断路器保持在合闸位置。

3.分闸

操动机构要能够进行电动或手动分闸。为满足灭弧性能的要求,断路器还应具有一定的分断速度。使分断时间尽可能缩短,以减少短路故障存在的时间。

4.自由脱扣与防跳跃

自由脱扣的含义是:在断路器合闸过程中如操动机构又接到分闸命令,则操动机构不应继续实行合闸命令而应马上分闸。

当断路器关合有预伏短路故障的电路时,若操动机构没有自由脱扣能力,则必须等到断路器的触头关合到底后才能分闸。这样有可能使断路器连续多次合、分短路电流,这一现象称为“跳跃”。出现“跳跃”现象时,会造成触头严重烧shang乃至爆炸事故。对具有自由脱扣的操动机构,则不管触头关合到什么位置,也不管合闸命令是否解除,只要接到分闸命令,断路器触头即实行分闸动作。所以,操动机构中必须要有自由脱扣装置。

高压断路器操动机构有弹簧操动机构、液压操动机构、电磁操动机构、手动操动机构、气动操动机构、电动机操动机构、永磁操动机构等。

沪公网安备 31011402005112号

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