1、發(fā)電廠電氣部分第六章內(nèi)容 斷路器和隔離開關(guān)的原理和種類,主 講：張東英 Tel:80798449 E-mail: ,一、斷路器的原理,主要內(nèi)容 （1）電弧的形成與熄滅 （2）交流電弧的特點、熄滅條件 （3）熄滅交流電弧的基本方法 （4）斷路器的種類和型號,斷路器作用 在正常運行時倒換運行方式，將設(shè)備或線路接入電網(wǎng)或退出，起控制作用。 在設(shè)備或線路故障時，迅速切除故障回路，保證無故障部分正常運行，起保護作用。 特點：能斷開電路中負(fù)荷電流和短路電流,1、電弧的形成與熄滅,(1)電弧產(chǎn)生的條件：電源電壓大于1020V，電流大于80100mA，動靜觸頭分離瞬間，觸頭間產(chǎn)生電弧。 觸頭分開后，電路中有電

2、流，電弧導(dǎo)電，電弧中有大量自由電子。 (2)電弧的危害 電弧的溫度很高，可達50007000度以上，常超過金屬的汽化點，可能燒壞開關(guān)電器的金屬觸頭。 燒壞開關(guān)電器的絕緣。如，燒壞瓷絕緣的表面，或者使有機絕緣材料炭化，以致失去絕緣性能。 若電弧長時間不熄滅，不僅燒壞開關(guān)電器，而且造成系統(tǒng)事故，威脅電力系統(tǒng)安全運行。,電弧的產(chǎn)生和維持是觸頭間中性質(zhì)點（分子和原子）被游離的結(jié)果。游離就是中性質(zhì)點轉(zhuǎn)化為帶電質(zhì)點。 游離的過程有四種形式： 熱電子發(fā)射 熱運動 觸頭分離最初瞬間，陰極表面發(fā)射電子 強電場發(fā)射 電場力 弧隙間最初產(chǎn)生電子的主要原因 碰撞游離 電場力 帶電粒子撞中性粒子 電弧的形成 熱游離 熱

3、運動 中性粒子撞中性粒子 維持電弧燃燒,(3) 電弧產(chǎn)生的物理過程,復(fù)合去游離 正負(fù)粒子中和 降低電子速度措施： 拉長電弧（降低電場力）； 加快電弧的冷卻（降低熱運動）； 加大氣體介質(zhì)的壓力（碰撞阻止電子運動） 氣體介質(zhì)吸附電子能力強（增大電子質(zhì)量） 擴散去游離 帶電粒子從電弧內(nèi)部逸出 濃度擴散 ； 溫度擴散 ； 措施：用高速冷氣吹弧,(4) 去游離的形式,2、交流電弧的特點,過零自然熄滅 動態(tài)伏安特性 電弧的熱慣性 -交流電弧溫度的變化滯后于電流的變化。,燃弧電壓,熄弧電壓,3、交流電弧的熄滅條件,弧隙介質(zhì)強度- 電弧電流過零電弧熄滅時，弧隙絕緣能力的恢復(fù)過程，用耐受電壓Ud(t)表示。 -

4、由滅弧裝置的結(jié)構(gòu)和滅弧介質(zhì)的性質(zhì)決定 弧隙電源電壓- 電弧電流自然過零后，電源施加于弧隙的電壓的恢復(fù)過程，用恢復(fù)電壓Ur(t)表示。 -與線路參數(shù)、負(fù)荷性質(zhì)等有關(guān),近陰極效應(yīng): 在電流過零瞬間，介質(zhì)強度突然升高,4、高壓斷路器熄滅交流電弧的基本方法,(1)利用滅弧介質(zhì)：介質(zhì)特性決定去游離程度，傳熱能力、介電強度、熱游溫度和熱容量。 空氣1 油（氫）7.5 SF6100 真空15 (2)采用特殊金屬材料作滅弧觸頭：銅鎢和銀鎢合金 熔點高、導(dǎo)熱系數(shù)和熱容量大的金屬，減少熱電子發(fā)射。 (3)利用氣體或油吹動電弧 ：擴散和冷卻 空氣：2.3MPa SF6: 0.30.6MPa 縱吹、橫吹、環(huán)吹 (4)

5、采用強有力的分閘機構(gòu)，提高觸頭分離速度，拉長電弧,C0,CQ,C0,CQ,CQ,CQ,(5)采用多斷口熄弧 ：在相等的觸頭行程下，拉長電弧 缺點：各斷口電壓分布不相等 措施：各斷口加并聯(lián)電容,U1,U2,U,U,C,C,C CQ , C0,U1 = U2,均壓電容,二、斷路器的種類和型號,1、斷路器的種類 按滅弧介質(zhì)和滅弧方式分為： SF6 真空 多油、少油 壓縮空氣 操動機構(gòu)：斷路器進行合閘、分閘操作，并保持在合閘狀態(tài)，這些任務(wù)全靠操動機構(gòu)完成。包括： 氣動機構(gòu)、彈簧機構(gòu)、液壓機構(gòu) 手動機構(gòu)、電磁機構(gòu)、,SF6壓力表,斷路器實物圖1：220kV SF6 兩斷口 液壓機構(gòu),機構(gòu)箱,彈簧儲能 指

6、示,斷路器實物圖2：220kV SF6 單斷口 彈簧機構(gòu),SF6壓力表,斷路器分合位置指示,斷路器實物圖3：220kV 少油 4斷口 液壓機構(gòu),油壓力表,斷路器分合位置指示,油位計,2、斷路器的型號,額定開斷電流（KA）,額定電流（KA）,其他標(biāo)志,額定電壓（KV）,設(shè)計序號,安裝場所,產(chǎn)品名稱,產(chǎn)品名稱：S少油斷路器，Z真空斷路器，D多油斷路器， LSF6斷路器 安裝場所：N戶內(nèi)型，W戶外型,其他標(biāo)志：G改進型；I、II、III 斷流能力代號；Q防震型；C手車式,舉例：SN10-10I 、SW2-110I、ZN10/1250、LW2-220,三、隔離開關(guān)的種類和型號,2、隔離開關(guān)的種類 安裝

7、地點：屋內(nèi)式和屋外式 絕緣支柱數(shù)目：單柱、雙柱、三柱,1、隔離開關(guān)的主要用途 隔離電壓 倒閘操作 分合小電流：分、合避雷器、電壓互感器和空載母線 分、合勵磁電流不超過2A的空載變壓器 關(guān)、合電容電流不超過5A的空載線路,隔離開關(guān)實物圖1：單柱 垂直伸臂,連接軟母線,連接硬母線,注意接地刀閘,隔離開關(guān)實物圖2：雙柱 握手,隔離開關(guān)實物圖3：雙柱 伸臂,隔離開關(guān)實物圖4：三柱,3、隔離開關(guān)的型號,其他標(biāo)志,額定電壓（KV）,設(shè)計序號,安裝場所,產(chǎn)品名稱,產(chǎn)品名稱：G隔離開關(guān) 安裝場所：N戶內(nèi)型，W戶外型 其他標(biāo)志：D帶有接地刀；K快分型,舉例：GN-10 、GW2-110、 GW2-110D,作業(yè),1.高壓斷路器有哪些功能？由哪些部分組成？按滅弧介質(zhì)有哪些種類？ 2.交流電弧電流有何特點？熄滅交流電弧的條件是什么？ 3.什么叫介質(zhì)強度恢復(fù)過程？什么叫電壓恢復(fù)過程？它們與哪些因素有關(guān)？ 4.高壓斷路器熄弧的主要措施。采用