发电厂和变电站电气设备 6.4断路器操动机构 操动系统概述.pptx

发电厂和变电站电气设备 Electrical Equipment of Power Plants and Substations 主讲：周明华 王成 万玉辉 C 操动系统概述 精品在线开放课程 发电厂和变电站电气设备 操动机构 一、操动机构 1、操动机构的作用 （1）合闸操作 （2）保持合闸 （3）分闸操作 （4）防跳跃和自由脱扣 （5）复位 （6）闭锁 有足够的合闸力，不仅在正常情况下能可靠关合断路器，而且在关合有短路故障的线路时，操动机构也能克服短路电动力的阻碍使断路器可靠合闸。 可靠地将断路器保持在合闸位置，不会由于电动力及机械振动等原因引起触头分离。 不仅能根据需要接受自动或遥控指令使断路器快速电动分闸，而且在紧急情况下可在操动机构上进行手动分闸，要求分闸速度快，分闸时间短。 “跳跃”现象：是指断路器在关合有预伏短路故障的线路时，继电保护装置会快速动作，指令操动机构立即自动分闸，这时若合闸命令尚未解除，断路器会再次合闸于故障线路，如此反复会造成断路器多次合分短路电流，使触头严重烧伤，甚至引起断路器爆炸事故。 自由脱扣：是指操动机构在合闸过程中接到分闸命令时，机构将不再执行合闸命令而立即分闸，这样就避免了跳跃。 分闸后能自动恢复到准备合闸的位置 例如：分、合闸位置闭锁；高、低气压（液压）闭锁；弹簧操动机构中合闸弹簧的位置闭锁 操动机构：独立于断路器本体以外的对断路器进行操作的机械操动装置。其主要任务是将其他形式的能量转换成机械能，使断路器准确地进行分、合闸操作。 断路器的操动系统包括操动机构、传动机构、提升机构，缓冲装置和二次控制回路等几个部分。 操动机构的基本构成：操作能源系统、分闸与合闸控制系统、传动系统及辅助装置四个部分。 一、操动机构 2、操动机构的种类 （1）手动操动机构 （2）电磁操动机构 （3）弹簧操动机构 （4）液压操动机构 （5）气动操动机构 直接用人力关合断路器的机构，用于12kV及以下短路容量很小的地方。 靠直流螺管电磁铁产生的电磁力进行合闸，以储能弹簧分闸的机构。用于110kV及以下的断路器。 以气体储能，以高压油推动活塞进行分、合闸操作的机构。用于110kV及以上电压等级的断路器，特别是超高压断路器。 以压缩空气推动活塞进行分、合闸操作的机构，或者仅以压缩空气进行单一的分、合操作，而以储能弹簧进行对应的合、分操作的机构。用于220kV及以下电压等级的断路器，特别适宜于压缩空气断路器或有空压设备的地方 。 以储能弹簧为动力对断路器进行分、合闸操作的机构。用于220kV及以下电压等级的断路器。 一、操动机构 操动机构用汉语拼音首位字母C表示 操动方式的拼音首位字母：S—手动，D－电磁，J－电动机，T－弹簧，Q－气动，Y－液压，Z－重锤 设计系列顺序号 其他标志，如G－改进型，X－操动机构带箱子 特征数字,一般电磁、液压、弹簧、手动等机构以其能保证的最大合闸力矩为特征数字；气动机构以其活塞直径（mm）为特征数字 例如：CD2为电磁式操动机构，设计序号为2；CY3为液压操动机构，设计序号为3。 3、操动机构的型号 二、传动系统 传动系统是操动机构的做功元件与动触头之间相互联系的纽带，通过传递能量和改变运动方向使高压断路器完成分、合闸的操作。 1.传动系统的作用和组成 传动系统的组成：主要由传动元件、提升机构、和传动机构三部分组成。 传动元件由连杆机构或液压、气动传动机构等构成，通过传动机构与断路器的提升杆相连。 传动机构是连接操动机构与提升机构的中间环节，起改变运动方向，增加行程并向断路器传递能量的作用。 提升机构是带动断路器动触头按一定轨迹运动的机构，它将传动机构的运动变为动触头的直线或近似直线运动，使断路器分、合闸，所以也叫变直机构。 二、传动系统 2.传动系统的分类 （1）机械传动方式。 （2）压缩空气传动方式。 （3）液压传动方式。 （4）气压机械混合传动方式。 （5）液压机械混合传动方式。 有杠杆、连杆机构、凸轮、齿轮等传动方式，其中以连杆机构使用最广泛。 用于高压空气断路器及气动机构。 用于液压操动机构中。 用于压缩空气断路器和少油断路器。 用于少油及SF6断路器中。 二、传动系统 3.连杆机构 连杆机构的常用类型 ： （1）四连杆机构 由三根活动连杆和一根固定连杆共组成，O1与O2为固定轴销，A、B为可动轴销，连杆AB、AOl、BO2为能往复摆动或转动可动的连杆，O1O2可视为一根固定连杆。其中连杆AOl、BO2常称为拐臂，简称为臂，连杆AB简称为杆。 二、传动系统 3.连杆机构