6-2高压断路器的原理复习课程.ppt

第二节高压断路器和隔离开关的原理与选择;主要内容 1、掌握高压断路器电弧的形成与熄灭原理； 2、掌握断路器开断短路电流时的工作状况。 3、掌握高压断路器的选择； 4、掌握隔离开关的选择； 5、掌握断路器的操作机构种类和特点。 ;高压断路器的原理与选择 ;一、电弧的形成与熄灭; 电弧的形成—弧柱中自由电子的主要来源;3）碰撞游离 从阴极表面发射出的电子在电场力的作用下高速向阳极运动，在运动过程中不断地与中性质点（原子或分子）发生碰撞。当高速运动的电子积聚足够大的动能时，就会从中性质点中打出一个或多个电子，使中性质点游离，这一过程称为碰撞游离。 4）热游离 弧柱中气体分子在高温作用下产生剧烈热运动，动能很大的中性质点互相碰撞时，将被游离而形成电子和正离子，这种现象称为热游离。弧柱导电就是靠热游离来维持的。 ; 电弧的熄灭— 电弧的去游离形式; 电弧的熄灭— 电弧的去游离形式; 电弧的熄灭— 影响去游离的因素; 电弧的熄灭— 影响去游离的因素; 交流电弧的特性;交流电弧的熄灭 ;高压断路器熄灭交流电弧的基本方法;二、断路器开断短路电流时的工作状况分析 ;根据特征方程的根，分三种情况进行讨论： ①实根， 或 非周期性过程，其恢复电压的最大值不会超过 ，恢复电压的上升速度为 ②一对共扼虚根 或 周期性振荡过程，其恢复电压 的最大值可达 ，恢复电压的上升速度； ③实数重根， 或 非周期性过程（临界状态）。 由以上分析可知，弧隙电压恢复过程，取决于电路的参数， 而触头两端的并联电阻可以改变恢复电压的特性。当并联电 阻的数值低于临界电阻时，将把具有周期性振荡特性的恢复 电压过程变为非周期性恢复过程，从而大大降低恢复电压的 幅值和恢复速度，相应地可以增加断路器的开断能力。;降低恢复电压上升速度和熄弧过电压的措施 ①断路器断口并联小电阻;三、高压断路器的选择; SF6断路器（外能式断路器）：利用惰性气体SF6进行灭 弧，灭弧性能好，免检产品可以连续运行十五年不需要检修。 目前在35kV及以上系统中广泛采用，一般情况下，选用普通 式SF6断路器???在供电可靠性要求高场合，可选用GIS全封闭式 组合电器。 真空断路器（外能式断路器）：利用真空进行灭弧，灭 弧性能好，免检产品可以连续运行十五年不需要检修。目前在 35kV以下系统中广泛采用。 高压断路器的发展方向：上述断路器均属于机械产品，其开断 时间和可控性还不能满足电力系统的要求，现正在利用电力电 子器件研制新型的高压断路器，未来20-30年内将会有可控关 断的高压断路器取代上述产品，形成全控电力系统。;SF6断路器的外观图（1）;六氟化硫断路器的外形图（2）; 断路器的操动机构外形图; 断路器的操动机构外形图; 断路器的操动机构外形图; 断路器的操动机构外形图; 2、额定电压选择 ;3、开断电流选择 ;中大型发电厂（125MW及以上机组）和枢纽变电站使用快速 保护和高速断路器，其开断时间小于0.1s，当在电源附近 短路时，短路电流的非周期量可能超过周期分量的20%，需 要用短路开断计算时间t‘k对应短路全电流I’k进行校验。 INbr≥Ik ;4、短路关合电流的选择 ;5、动稳定校验 ;6、断路器的操动机构： 有手动操动机构（CD）; 有电磁操动机构（CD） 有液压操动机构（CY）；有弹簧操动机构（CT）;7、发电机断路器的特殊要求;在选用发电机断路器时： 特别对大型机组，应对上述特殊要求给予充分重 视，应选用专用的发电机断路器。 对小型机组，可采用真空断路器；对中大型机 组应采用SF6断路器、压缩空气断路器。;四、隔离开关的选择 ;种类和形式的选择 ; 高压隔离开关外观图; 高压隔离开关外观图; 高压隔离开关外观图; 高压隔离开关外观图; 高压隔离开关外观图; 高压隔离开关外观图; 高压隔离开关外观图; 高压隔离开关外观图