SF6高压断路器开断短路电流性能的分析实用版
35KV高压SF6断路器与真空断路器选用浅析

35KV高压SF6断路器与真空断路器选用浅析作者:张学峰来源:《城市建设理论研究》2011年第01期摘要:高压断路器是电力系统的重要执行元件,是集故障、检修、参数测量频次最多的一种重要电气设备。
人们对供电质量的要求越来越高,完善断路器设备的监测维护手段,保证断路器安全稳定运行已成为电力系统严峻的任务。
作为断路器的本文针对电力系统应用较多的真空断路器和六氟化硫断路器进行重点介绍,并对35kV真空断路器与SF6断路器进行对比,以利于工作中应用。
关键词:35kV;断路器;对比;选用随着电力系统的发展,高压断路器设备的装用量将大幅度上升,了解高压断路器设备的故障原因,采取积极的防范措施,对提高电网供电的可靠性是很有帮助的。
随着高压真空断路器的广泛应用,改进之后的新一代真空断路器普遍使用纵向磁场电极和铜铬触头材料,对于降低短路开断电流下的电弧电压、减少触头烧损量起到了积极的作用;但是,由于灭弧室及波纹管漏气,真空度降低所造成的开断关合故障,呈上升趋势,不容忽视。
此外,对于切电容器组出现重燃、陶瓷真空管破裂仍时有发生,同时当前真空断路型号繁杂、生产厂家众多,产品质量分散性大,给使用部门的设备选型和运行造成了一定的难度。
断路器按灭弧原理来划分,有油断路器、压缩空气断路器、六氟化硫断路器、真空断路器、磁吹断路器和(固体)产气断路器。
目前电力系统用的较多的是真空断路器和六氟化硫断路器。
其中,10~35kV系统多选用真空断路器,35kV及以上系统多选用六氟化硫断路器。
本文主要针对35kV电压等级的设备进行描述,以方便对比选用。
一、真空断路器利用真空作为触头间的绝缘与灭弧介质的断路器称为真空断路器。
1.真空断路器的基本工作原理当真空断路器在运行中需断开一定数量的电流时,动、静触头在分离的瞬间,电流收缩到触头刚分离的某一点或某几点上,表现为电极间的电阻剧烈增大和温度迅速提高,直至发生电极金属的蒸发,同时形成极高的电场强度,导致剧烈的场强发射和间隙的击穿,产生真空电弧,当工作电流接近零,同时伴随触头间距的增大,真空电弧的等离子体很快向四周扩散,电弧电流过零后触头间隙的介质迅速由导体转变为绝缘体,电流被分断,开断过程结束。
交流高压SF6_断路器常见故障及检修工艺研究

Telecom Power Technology运营维护技术 2023年11月25日第40卷第22期247 Telecom Power TechnologyNov. 25, 2023, Vol.40 No.22王 星:交流高压SF6断路器 常见故障及检修工艺研究而影响断路器的正常操作。
断路器主导电回路电阻超标故障的主要原因为接触部位螺丝未拧紧、动接触部位弹簧较松等,从而引发故障。
主导电回路电阻超标可能导致断路器操作不稳定,如闭合过程中的电弧不稳定无法有效灭弧,会造成设备故障或损坏 设备。
2 交流高压SF 6断路器检修工艺2.1 提取SF 6断路器故障信号特征在交流高压SF 6断路器的常见故障检修过程中,确定性信号是指由故障直接引起的、具有规律性和可预测性的信号。
通过提取确定性信号,它可以准确判断故障的位置和类型,从而进行合适的维修和修复。
随机信号是气体断路器由于工作机制、气体流动等因素引起的随机变化的信号。
随机信号虽然没有明显的规律性,但是其中可能包含一些隐藏的故障信息。
通过提取随机信号,可以探索与故障相关的特征,发现故障的可能线索。
通过划分确定性信号和随机信号,综合分析两者之间的关系,可以找出故障信号特征中的主要因素,并排除噪声和干扰的影响,提高故障信号的准确性和可靠性。
因此,本文划分SF 6断路器的确定性信号和随机信号,并找出断路器故障信号特征,确定断路器故障位置。
确定性信号指正常信号,随机信号中则存在正常信号和故障信号[5]。
断路器开断过程中产生的振动信号满足关系{x (t ),t ∈T },可根据能量算子捕捉瞬时变化的故障信号。
给定一个连续故障信号,其瞬时能量可以表示为 2[()]['()]()()x t x t x t x t ψ=− (1)式中:ψ[x (t )]为故障信号的瞬时能量;x (t )为连续故障信号;x '(t )为x (t )的一阶微分;x —(t )为x (t )的二阶微分。
SF6断路器常见故障的分析处理

SF6断路器常见故障的分析处理文建伟【摘要】SF6断路器由于其优良的灭弧性能和可靠的分断能力,在目前的变电站内得到了广泛运用,已经逐步成为站内的主要分断设备,SF6断路器长期可靠稳定的运行直接关系到电力电网的安全.以目前江门供电局应用最广泛的弹簧型SF6断路器为例,通过对其在长期运行中经常出现的一些故障进行了深入分析,给出现场处理这些故障的方法手段及处理过程中的应注意事项和建议.【期刊名称】《装备制造技术》【年(卷),期】2014(000)010【总页数】3页(P33-35)【关键词】SF6;断路器;故障分析;处理对策【作者】文建伟【作者单位】广东电网公司江门供电局,广东江门529000【正文语种】中文【中图分类】TM561.3在各电压等级的变电站中,高压断路器是重要的电力分断设备。
其中应用最广泛的SF6断路器是利用压缩的SF6气体作为灭弧和绝缘介质,在电弧的能量作用下,产生SF6压缩气体,熄灭电弧,来切断额定电流和故障电流、转换线路、实现对高压输变电线路和电气设备的控制和保护,并配以操作机构进行分、合闸及自动重合闸。
SF6断路器特点是断口电压高、开断能力强、允许连续开断的次数多、噪音低、无火花危险,而且由于其结构决定了它体积小、重量轻、容量大,不需要维修或者少维修。
这与传统的油断路器和压缩空气断路器相比有着无可比拟的优势。
这些优点使其在变电站占有的地位越来越重要。
也使其发生故障后造成的影响也变得更大,因此作为电力检修人员,要及时发现和处理SF6断路器的故障,防止越级跳闸和缩短停电时间,提高供电的可靠性,确保电网的安全运行。
本文以江门供电局应用最广泛的弹簧型操作机构SF6断路器为例,根据历年的运行检修记录进行分析,对其故障原因和处理对策进行一些探讨。
1 SF6断路器的常见故障分析和处理对策(1)SF6气体压力不足运行人员巡视中会发现SF6压力表低于额定压力值,或远控后台报警气压低。
其原因主要为:周围环境温度过低、压力表指示错误、SF6系统有严重漏气和SF6密度继电器失灵等。
基于SF6断路器的故障分析及解决方法

1 问题 的提 出 ( 优点 比较 )
断 路器是 一种 电力 系统 中重 要 的开 关设 备 , 从使
用 的灭 弧介质 , 可分 为 油 断 路器 、 空气 断路 器 、 空 断 真
也存 在 问题 。主要表 现 在 其 加工 精 度 要 求 高 , 密封 性 能 要 求 非 常 严 格 , 水 分 子 与 气 体 的 检 测 控 制 更 严 对 (F 水分较 多 时 , 2 o℃ 以上 可水解 形 成有毒 的腐 S 在 O0 蚀性 气体 和水分 对 绝缘 也 会 造 成危 害 ) 。预 防 S6 F 气
s o g ac s p r s in, o a y r in t n a d c to v r ot g n o g l e fa u e n O o . u F ih i r — t n r u pe s r o n te s e g i o n u — f o e v l e a d ln i e t r sa d S n B tS 6wh c s e i a f
K e r s: F i utbe k r g sq ai tn ad; e o o io tr l a s re ; slt n lv l y wo d S 6cr i ra e ;a u lys d r d c mp st n mae a ;b ob ri uai e e c t a i i n o
SF6断路器原理、结构及性能特征

SF6断路器原理、结构及性能特征青海电力科学试验研究院2009年7月1、SF6气体1.1 SF6气体的基本特性纯净的SF6是一种无色、无嗅、无毒、不可燃的卤素化合物。
SF6气体的化学性质非常稳定,在空气中不燃烧,不助燃,与水、强碱、氨、盐酸、硫酸等不反应,在低于150℃时,SF6气体呈化学惰性,极少溶于水,微溶于醇。
与传统绝缘油相比,其绝缘性能和灭弧性能都较为突出。
SF6气体是由最活泼的氟原子和硫原子结合而成,分子结构是个全对称的八角体。
其分子量较大,为146;SF6气体难溶于水,在常温甚至较高温度下都不会发生化学反应;SF6气体的热传导性能差,仅为空气的2/3,但是其散热性能比空气要好。
图1 SF6分子结构1.2 SF6气体的绝缘性能断路器开断后,触头间间隙绝缘能力的恢复是电弧熄灭的重要因素,间隙中带电粒子的多少决定了绝缘能力的大小。
当触头分开产生电弧后,带电粒子主要是热游离和碰撞游离产生的,由于SF6气体是负电性的气体,而且体积比较大,对电子捕获较易,并能吸收其能量生成低活动性的稳定负离子,其自由行程短,使间隙间难以再产生碰撞游离,大大减少了间隙中的带电粒子。
因此,在一个大气压下,SF6气体的绝缘能力超过空气的两倍,在三个大气压下,其绝缘能力和变压器油相当。
1.3 SF6气体优良的灭弧性能SF6气体在电弧的作用下,接受电能而生成低氟化合物,但电弧电流过零时,低氟化合物能迅速再合成SF6气体。
故弧隙介质强度恢复较快,所以SF6气体的灭弧能力相当于同等条件下空气的100倍。
1.4 影响SF6气体击穿电压的部分因素SF6气体的自屏蔽效应:在极不均匀电场下,当棒电极发生电晕放电后,放电所产生的空间电荷,因热运动向周围扩大,从而形成较为均匀的电晕层,它改善了棒极周围的电场分布,相当于扩大了棒极的半径一样,这种作用叫做电极的自屏蔽效应。
由于SF6气体的分子直径大,分子量大,故与空气相比,它的空间电荷热运动低,使棒极周围的空间电荷密集,而不易向外扩散,因此SF6气体的自屏蔽效应不如空气好。
SF6断路器的型号及技术参数

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SF6断路器的型号及技术参数
一、高压断路器的型号 二、 SF6高压断路器的技术参数
一、高压断路器的型号
目前我国高压断路器型号的命名是由字母和 数字两部分组成的,其型号含义表示如下:
二、 SF6高压断路器的技术参数
SF6高压断路器的特性和工作性能可用它们 的基本技术参数来表征。额定值一般是由制 造厂对元件、装置或设备在规定工作条件下 所指定的量值。
额定压力是指在规定的大气条件下,断路器 投人运行前或补气时按要求充入气体(折算 到 20 ℃ 时)的压力。
( 18 )报警压力
报警压力是指提醒人们因漏气致使气体压力 降低需要补气而发出报警信号时的压力。
( 19 )闭锁压力
闭锁压力是指因漏气致使气体压力降低必须 立即补气或处理的压力。断路器在此压力下 应能按其额定值使用,应能保证满意地进行 各种恰当地操路器在重合闸操作中,从动、 静触头刚接触到刚分离的一段时间。 这个时间不能太长,因为重合闸操作是在线路可能 仍处于永久性故障情况下合闸,所以,从提高系统 稳定性的观点来看,就要求有较高的动作速度。但 是,这个时间如果太短,会影响断路器灭弧室断口 间的介质强度恢复,而导致不能可靠地开断短路电 流。我国生产的少油断路器一般为 l00ms 左右, SF6 断路器一般为 60ms 左右。
( 7 )额定短路关合电流(峰值)
额定短路关合电流是指在规定的条件下断路 器保证正常关合的最大预期电流(峰值)。 它反映断路器承受短路电流引起的电动力的 能力,它决定于导体部分和支撑绝缘部分的 机械强度,并决定于触头的结构形式。
( 8 )额定短路持续时间
额定短路持续时间是指断路器在合闸位置能 够承载额定短时耐受电流的时间间隔。国家 标准规定,额定短路持续时间的标准值为 2s 。
SF6断路器应用分析

【 关键词】 六氟化硫 ; 器 ; ; 断路 应用 分析
1SF . 6的 物 理 和 化 学 特性
()F 1 S 6分子 由一个 硫原子和六个氟原子构成 ,六个 氟原子 以共 价键 的形式 和硫原子 结合成一 个 中性 分子 . 原子量 为 16 大 约是 其 4. 空气 的五倍 . 也就是说 它的密度 也大约是空气 的五倍 。在 常温下 ,F S6 气体 是无色 、 无味 、 毒并且透 明的惰性气体 , 无 它非常稳定 , 通常情况 下很难分解 : 它既不溶 于变压器油也不溶于水 我们都 知道 . 对于理 想气体 有一 个状 态方 程 . P = R . 中 即 V GT其 P为气 体 压 力 ; v为 气体 的体 积 ; G为 气体 的重 量 ; R为 一 个状 态 常量 , 于 S 6 说 . = 72 / T T为 绝 对温 度 。 当 S 6气 体 的 对 F来 R 9. g : J* F 状 态 发 生 变化 时 它没 有 完 全符 合 理 想 气体 的状 态方 程 . 主要 这 因为 它 的分 子量 较大 . 当气体 压 力增 大 时 , 体 的密 度 相应 增 大 . 气 分 子 间 的相 互吸 引作 用开 始 显露 所 以在 实 际工作 中常用 S 6的 F 状态 参数曲线来表示 :F 的状态参数 曲线是一族 曲线 ,每条线对应 S6 个气体密 度。 ()F 2 S 6的状态参数 曲线在实际中有着非常广泛 的的应 用。如果 台S 6 F 断路器 . 你知道 了它 的容积 、 正常 工作时 的气 压和 它的最低 工作气 压 . 你就 可 以计 算 出它所 需要 的 S 6 量 . F 气 它能够 正 常工作 的最低 环境温度 和 出现液 化时 的温度 。例 如 : 台 S 6断路器 的容 一 F 积时 0 m . 在环 境温度 为 2  ̄ 正常工 作气压为 45 大气压 . 5 0 时 C .个 最 低 工作气 压 的下限 为 3 个 大气 压 ( 压 )那 么在 S 6的状态 参数 . 5 表 . F 曲线 中可以找到对 应 的密度 曲线 , 得到气体 密度 为 3 k/ . 么所 5 gm3那 需要 的 S 6 量就 是 1 . g F气 75 .密度 曲线与饱 和蒸汽 曲线 的交点就是 k 其 液化温度 ( 3 ℃) 当温度 下降时 . 一5 . 气体 压力也 随之 下降 , 当气 体压 力下 降到 3 个大气压 ( . 5 表压 ) , 时 其温度为一 0 , 3  ̄ 这就是能 工作的最 C 低环境 温度 。 ( )F 气体的稳定性 比较好 . 3S 6 在一般情况下不会分解 , 但是 .F S6
110kV SF6断路器检修及常见问题分析

110kV SF6断路器检修及常见问题分析摘要:安全是电网运行的根本性的保证,可靠是电网长久运行的前提。
断路器既能有效保护电网,又能对电网起到控制作用。
为保证电网系统的安全稳定运行,离不开断路器的重要支持。
SF6断路器在110kV电压等级电网中得到广泛应用,并且在保障系统安全运行上具有重要作用。
基于此,本文主要对110kV SF6断路器检修及常见问题进行了简要的分析,希望可以为相关的工作人员提供一定的参考。
关键词:110kV SF6断路器;检修;常见问题;分析引言SF6断路器即采用SF6气体作为绝缘介质的高压断路器,很大程度上弥补了以往断路器维护频繁故障率高的缺点。
随着电力技术的迅速发展,SF6断路器被广泛应用在110kV电压等级电网中,其性能好、体积小、寿命长、无污染等各类优点在保障供电操作系统的安全性、稳定性方面发挥重要作用。
1分析110kV SF6断路器工作原理由于110kV SF6断路器比其他断路器的体积尺寸、重量方面都要小,具有较大的容量,维修率较低,因此,SF6断路器在110kV电压等级电网中得到广泛应用。
可以采取综合处理方式,其断路器电流不会产生重燃,在感性电流断开后电压不会过高,从而达到有效控制各种元件综合结构作用。
因此,在进行检修时,要坚持与多种检修工艺相结合,根据供电管理模式,控制结构改进及110kV SF6性能时,必须完善相关管理制度,尤其是要不断夯实断路器检修状态及故障诊断的规范化管理,完善控制处理设备事故模式。
2检修工艺技术2.1分类处理策略分合闸故障。
在进行分、合闸操作时,断路器不进行任何操作性动作。
有可能是因为机械部位出现故障,或是弹簧出现故障。
对此类故障要先对回路情况进行检查,如果是内部故障,则需要采取机械故障检修方式,找准故障原因后再采取相应措施。
如果发现断路器连接部位出现发热现象,或是管道接头处有异味。
这主要是因为处理接头不当造成的,譬如没有将螺丝拧紧所致。
如果接头部位有异味,可以使用红外测温仪进行温度测量,从而准确找到故障点,再将接头的氧化层清除掉,采用修复处理。
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YF-ED-J9494可按资料类型定义编号SF6高压断路器开断短路电流性能的分析实用版Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements.(示范文稿)二零XX年XX月XX日SF6高压断路器开断短路电流性能的分析实用版提示:该安全管理文档适合使用于日常工作中人身安全、设备和产品安全,以及交通运输安全等方面的管理,使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行,防止伤亡事故、设备事故及各种灾害的发生。
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1 引言目前SF6断路器在系统中大量使用,SF6断路器与以前的油断路器相比,很重要的一个优点就是灭弧机理的改进,从而延长了使用寿命,减少了运行检修工作。
随着电力走向市场,对供电可靠性的要求越来越高,电气设备的状态检修正逐步开展,对SF6高压断路器而言,许多厂家对密封、机构传动等在机械寿命内都可以做到免维护,确定高压断路器停电检修或更换主要根据其开断短路电流的次数。
因此,在高压断路器设备的招标中,断路器开断额定短路电流的次数已成为一个重要指标。
2 SF6断路器的主要灭弧形式2.1 变开距灭弧结构的主要形式近年来大量进口和合资厂的断路器引进电力系统,主要有SIEMENS、ABB、ALSTOM、AEG 等公司的产品。
这类断路器都采用SF6作为绝缘介质,绝大多数生产厂生产的110kV及以上的断路器灭弧室结构采用的都是变开距灭弧结构。
其灭弧原理不外乎自能式、压气式、自能压气式三种形式。
压气式建压快,触头不易磨损,在开断小电流时容易发生截流;自能式建压慢,对电弧触头易烧损,开断小电流时可靠性不高;自能压气式将两种方式结合起来,开断大电流用自能原理,开断小电流用吹气原理。
另外国内的一些断路器生产厂也引进国外技术开发了部分产品,如西安高压开关厂的LW14(15)、平顶山高压开关厂的LW6等型号断路器。
2.2 SIEMENS定开距灭弧结构的特点IEMENS公司生产的220kV及以上断路器的灭弧室结构采用的是定开距压气式双向内喷射灭弧原理。
两个配置有耐弧的石墨触头的静触头固定不动,由连杆带动引弧部位镶有引弧石墨园环的桥式动触头运动,实现断路器的分合闸。
定开距灭弧室的石墨喷嘴是其主要特点,加工精确,电场均匀,耐弧性能极好,从而延长了电寿命。
目前SIEMENS也已开始生产220kV 变开距灭弧原理的断路器。
3 短路开断试验断路器的短路开断试验必须要有大容量的电源,即在短时间内能提供相当于电力系统短路时那样大的容量。
当断路器的额定参数提高后,由于受试验水平和条件的限制,即使选择合成试验的方法(试验时用两个电源,一个供给电流,另一个供给电压)也难以满足试验要求,必须选择合理有效的试验方法。
目前国内断路器的开断试验由整体试验、单相试验和单元试验三种方式。
整体试验是在组装完整的三相断路器上按照断路器规定的额定电压和额定短路开断电流进行三相试验。
这种试验最接近于实际开断情况,考核产品的性能最真实。
但要求的试验容量和断路器的额定短路开断容量相等,试验投资相当大,对于大容量断路器几乎不可能。
一般整体实验仅限于35kV及以下,额定开断电流31.5kA及以下的断路器。
对于110kV及以上的断路器都采用单相试验的方法,若断路器的额定电压为U,额定短路开断电流为Is,整体试验要求的容量为P=√3UIs,单相试验时考虑首开相系数1.3,因而试验设备的容量P1=1.3UPIS=1.3U/√3×IS=0.43P。
因此各相分装的三相断路器绝大部分用单相试验来考核断路器的开断能力。
过去大量使用的SW6、SW2等型号断路器的额定短路开断都能考核到每一相。
如西高厂的SW6说明书中明确不经任何检修,SW6能连续13次开断额定短路电流,我们的理解就是每一相都能开断13次额定短路电流。
4 SF6断路器的短路开断次数分析SF6断路器的短路开断次数分析4.1 变开距灭弧结构断路器的短路开断次数断路器开断短路电流次数是决定断路器是否进行检修的主要依据,一般在SF6断路器的标书中要求短路开断次数>20次以保证一定的免维护使用期。
这里存在一个问题,几乎所有的生产厂在投标文件中都承诺短路开断次数>20次,但查阅它们的短路开断次数与开断电流的关系曲线,除了SIEMENS采用定开距结构的断路器外,均达不到20次的要求。
如SIEMENS的110kV3AP1FG型,额定短路开断电流为40kV,曲线反映满容量开断次数为17次;AEG公司110kVS1-123F1/3131型,额定短路开断电流为31.5kV,曲线反映满容量开断次数为15次;ALSTOM的220kV的FXT14F 型,额定短路开断电流为40kV,曲线反映满容量开断次数为10次;SIEMENS的220kV的3AP1-FI型,额定短路开断电流为50kV,曲线反映满容量开断次数仅为6次。
国内厂家一般不提供曲线,如西高厂在LW15型断路器说明书中间接提到推荐的主触头检修周期为额定短路电流开断约20次。
为什么会这样呢?应该说用户在招标文件中提到的要求断路器短路电流开断次数>20次的指标,是按单相考核的,因为前面已经说明110kV以上断路器的开断试验是分相进行的。
而生产厂的解释是高压系统接地故障为主要故障,从概率上讲单相能开断7次,三相就能开断20次以上,实际上每相满容量开断20次是达不到的。
从世界上目前的断路器结构设计和工艺水平来看,变开距自能压气灭弧断路器,220kV的满容量开断不大于10次,110kV的不大于20次。
4.2 定开距灭弧结构断路器短路开断次数SIEMENS的定开距压气灭弧断路器确实能达到额定短路开断20次的要求,其220kV的3AQ1-EE断路器额定短路开断电流50kV的可以满容量开断20次,40kV的可以开断25次。
但也有利有弊:定开距灭弧室断口的绝缘裕度比变开距结构小;导电触头和石墨弧触头连在一起,导电触头容易受电弧影响;操作功大,对机构要求高,一般采用液压机构才能满足要求;运动及传动部件多,结构复杂,对设计和安装工艺要求高;价格较高。
变开距自能压气灭弧断路器利用短路电流中的能量去加热SF6气体,遮断短路电流所需工作压力并非来自断路器的操作机构,这样操作机构就可以设计成特别简单可靠,即采用弹簧机构或液压弹簧机构。
5 SF6断路器短路开断次数的选择和建议5.1 短路开断电流的分析DL/T615-1997标准规定的交流高压断路器额定参数中,额定短路开断电流是指额定短路电流中交流分量的有效值。
而通常我们认为额定短路开断电流表征的是断路器在端部短路下的开断能力,它由两部分合成:交流分量有效值和直流分量百分数。
通常系统短路电流中的直流分量衰减时间常数为45ms,而断路器的实际开断电流值指断路器动作后在触头分离瞬间的三相短路电流值,并不是短路后0s的数值,因为现代高压、超高压的断路器分闸时间都很短,一般在0.04s,计及电弧燃烧时间,继电保护动作时间,触头分离瞬间已是短路发生之后的0.08~0.1s,此时短路电流已有一定的衰减。
当断路器安装处在电气上与发电机足够远时,短路电流中交流电流的衰减可以忽略。
所以选用断路器时,其额定短路开断电流不小于安装处的系统短路电流有效值就可以了。
5.2 设备招标文件对开断次数的提法首先标书上提的要求应严格明确、符合实际。
额定短路电流开断次数指明是单相开断次数,因为提三相开断次数概念不清,可理解为三相短路开断数,也可理解为3个单相的开断数累计。
对开断短路电流31.5kA或40kA的110kV断路器,目前都达不到20次单相开断的要求,可以提出单相开断15次的要求。
220kV 的开关如果提20次,目前能做到的也只有SIEMENS一家,对于招标也无意义,也要修改,可以将50kA的定为6次,40kA的定为10次较为适宜。
5.3 断路器额定短路开断次数的合理选择我国1993年版的《城市电力网规划设计导则》中明确规定为了取得合理的经济效益,城市各级电压的短路容量应该从网络的设计、变压器的容量、阻抗的选择、运行方式等方面进行控制,使各级电压断路器的开断电流以及设备的动热稳定电流得到配合,通常220kV断路器选择40kA,110kV断路器选择31.5kA或40kA。
实际上除极个别500kV变电所的220kV母线,大部分220kV母线短路容量远小于40kA。
另一方面,SF6断路器短路开断次数与短路开断电流关系基本符合∑nI2=C公式,即短路开断次数与短路开断电流的平方成反比。
例如我局220kV闻堰变220母线短路容量为9804MVA,约25.7kA,所用断路器为40kA的LW15型,按照生产厂提供的约20kA次的开断数,单相开断约7次。
则断路器近区可开断次数均为n=7×402/25.72=16.9。
因此对220kV断路器的选择要实事求是,短路开断次数固然重要但不必刻意追求,只要满足运行要求即可。
变开距结构的断路器虽然开断次数不及定开距结构断路器,但机构简单、结构轻巧、运行维护工作少、价格便宜,也是较好的选择。
目前110kV断路器本身满容量开断一般可达到15次以上,而且额定短路开断电流与110系统短路电流相比有较大的裕度。
完全满足运行要求。
如选择31.5kA开断次数为15次的断路器在20kA系统中运行,按照公式计算,近区开断次数可达到37次,寿命期内可以做到免维护。
5.4 断路器短路开断的运行统计平时运行工作中对开断短路的统计也要全面仔细。
现在220kV变电所都有故障录波器,而且微机保护大量采用,断路器本身也有动作计数器,为基础统计创造了条件。
一般线路故障可以确定相间还是单相,短路电流的数量。
这些基础工作为断路器的检修提供依据,做到有的放矢。
结束语SF6断路器额定短路开断电流是其主要技术参数,而额定短路电流开断次数反映了开断短路电流的性能,是评估断路器使用寿命和开展断路器状态检修的重要依据。
我们对SF6断路器额定短路电流开断次数要有比较全面的认识,在选择断路器和平时运行维护时,对这个指标要仔细慎重,综合考虑。
以上对高压断路器开断短路电流的分析探讨,希望能为今后设备的选型、运行检修提供一些帮助。