六氟化硫断路器是利用SF6气体为绝缘介质和灭弧介质的无油化开关设备,其绝缘性能和灭弧特性都大大**油断路器,由于其价格较高,且对SF6气体的应用、管理、运行都有较高要求,故在中压(35、10KV)应用还不够广,主要应用于110kV以上的电压等级。
六氟化硫断路器性能特点
阻塞效应
充分发挥气流的吹弧效果,灭弧室体积小、结构简单、开断电流大、燃弧时间短,开断电容或电感电流无重燃或无复燃,过电压低。
电气寿命长
50kA满容量连续开断可达19次,累计开断电流可达4200kA,检修周期长,适于频繁操作。
绝缘水平高
六氟化硫气体在0.3MPa气压时,通过了各种绝缘试验并有较大裕度。累计开断电流3000kA以后,在0.3MPa气压下每个断口还可耐受工频电压250kV达1 min,将六氟化硫气体减至零表压仍可耐受工频电压166.4kV5 min。
密封性能好
六氟化硫气体含水量低;灭弧室、电阻和支柱分成立气隔,现场安装时不用打开,安装好后用自动接头连通;安装检修方便,并可防止脏物和水分进入断路器内部。
自我保护
液压机构内的信号缸可实现对断路器的自我保护:有密度继电器监视六氟化硫气体泄漏;有压力开关和阀监视液压机构压力,保护液压系统。液压机构采用了可防止 "失压慢分"的阀系统,本体上可进行机构闭锁,保证运行。控制回路中采用了两套分闸电磁铁和防跳保护,保证操作准确无误。
操作功率小
机构工作缸与灭弧动触头的传动比为1:1,机构特性稳定。机构特性稳定性可达3000次,机构寿命研究试验做到10000次,操作噪声小于90dB。
双压式六氟化硫断路器的内部可分为高压力和低压力两个区域:低压力区的SF6气体主要作为断路器的内绝缘,其压力为0.304~0.507MPa;高压力区的SF6气体只用于在断路器开断过程中,打开吹气阀低压力区放气,中试控股在灭弧室的喷口及触头间形成高压气流来熄灭电弧,压力为1. 013t1.520MPa。高压力区喷向低压力区的气体,再经气体循环系统及压缩机打回高压力区。双压式六氟化硫断路器的开断容量较大,但结构很复杂.特别是为防止高压SF6气体在低温下液化,需增添复杂的循环加热装置。
六氟化硫断路器注意事项
1、常温下SF6气体是非常稳定的,但水分较多时,200°C以上有可能产生分解,分解的生成物中有氢氟酸,是一由很强的腐蚀性和剧毒的酸类,水分的危害更主要的是在电弧高温作用下SF6气体分解过程中所引起的化学反应,化学反应中的生成物也都是随水分含量而增加。为了限制有毒物质的生成量,必须限制SF6气体中的水分含量。
2、水分对绝缘的影响,绝缘件表面出现凝露会对绝缘性能带来不利影响。通常气体中混杂的水分以水蒸气形式影响。在温度骤降时,可能冷凝成露水附在绝缘件表面,出现沿面放电事故。
六氟化硫断路器结构形式
1、瓷柱式结构:取积木式,系列性强,可用多个相同的单元灭弧室和支柱瓷套组成不同电压等级的断路器。中国FA4-550型SF6断路器为瓷柱式结构,其额定电压为500千伏,工作电压为550千伏。断路器由三个立的单相和一个液压、电气控制柜组成。每相由两个支柱瓷套的四个灭弧室(断口)串联而成。在每个支柱瓷套**部装着两个单元灭弧室,为120°夹角V形布置,两个均压并联电容器为水平布置。这种结构布置既考虑到结构的机械应力状态,又照顾到绝缘的要求。灭弧室和支柱瓷套内均充有额定压力的 SF6气体。瓷柱式断路器使用液压操作机构。液压机构的控制和操作元件以及线路均设于控制柜内。每相断路器的下部装有一套液压机构的动力元件,如液压工作缸等。灭弧室由液压工作缸直接操动。支柱瓷套内装有绝缘操作杆,操作杆与液压工作缸相连接。
2、罐式结构:采用了箱式多油断路器的优点,将断路器与互感器装在一起,结构紧凑,抗地震和防污能力强,但系列性较差。此种断路器为三相分装式。单相由基座、绝缘瓷套管、电流互感器和装有单断口灭弧室的壳体组成。每相配有液压机构和一台控制柜,可以单操作,并能通过电气控制进行三相操作。断路器采用双向纵吹式灭弧室,分闸时,通过拐臂箱传动机构,带动气缸及动触头运动。灭弧室充有额定气压为6表压(20℃)的SF6气体。
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