智慧能源基础之“电气之路”——高压断路器小结篇

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高压断路器具有可靠的灭弧装置,其灭弧能力很强,电路正工作时,用来接通或切断负荷电流,在电路发正故障时,防止事故扩大,保证安全运行。也可用来切断巨大的短路电流。高压断路器要开断1500V,电流为1500-2000A的电弧,这些电弧可拉长至2m仍然继续燃烧不熄灭,故灭弧是高压断路器必须解决的问题。高压断路器按灭弧介质的不同可分为多油灭弧断路器、少油断路器、高压断路器、真空断路器、六氟化硫断路器、磁吹断路器等。

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高压断路器

1、高压断路器在电力系统中的作用

高压断路器是电力系统中最重要的控制和和保护设备。无论电力线路处在什么状态,例如空载、负载或短路故障.当要求断路器动作时。它都应能可靠地动作,或是关合,或是开断电路。概括地讲,高压断路器在电网中起着两方面的作用:

1)控制作用。根据电网运行需要,用高压断路器把一部分电力设备或线路投入或退出运行。这种作用称为控制。

2)保护作用。高压断路器还可以在电力线路或设备发生故障时将故障部分从电网快速切除,保证电网中的无故障部分正常运行。这种作用称为保护。总之,高压断路器能够开断、关合及承载运行线路的正常电流,也能在规定时间内承载、关合及开断规定的异常电流,如过载电流和短路电流。

​2、高压断路器的分类

根据控制、保护的对象不同(在电力系统中所起的作用),高压断路器可分为以下几种类型:

1)发电机断路器——控制、保护发电机用的断路器。断路器的额定电压在40.5kV以下,额定电流大,不需要快速自动重合闸。

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发电机断路器

2)输电断路器——110kV及以上输电系统中的断路器。其中110kV、220kV电压等级使用的断路器称为高压断路器,330kV及以上电压等级使用的断路器称为超高压断路器。输电断路器除要求具备快速自动重合闸功能外、还常要具备开合近区故障、失步故障.架空线路和电缆线路充电电流的能力。由于电压高,断路器的结构也比较复杂。

3)配电断路器——用于35(66)kV及以下的配电系统中的断路器。这类断路器除要求具备快速自动重合闸的功能,有时还要求具备开合电容器组(单个电容器组或多个并联电容器组)和电缆线路充电电流的能力。由于电压低,断路器的结构相对简单。

4)控制断路器——用于控制、保护经常需要启停的电力设备(如高压电动机、电弧炉等)的断路器。断路器的额定电压在12kV以下。要求断路器能够频繁操作并具有高的机械和电寿命。

按断路器灭弧所使用的介质来划分,有油断路器(多油和少油)、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。目前应用较多的是真空断路器和六氟化硫断路器。

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六氟化硫断路器

​3、其它

1)当断路器安装地点的短路电流直流分量不超过断路器额定短路开断电流幅值的20%,额定短路开断电流仅由交流分量来表征,不必校验断路器的直流分断能力。

2)断路器的额定关合电流(动稳定电流),不应小于短路电流最大冲击值。

3)额定关合电流(峰值)=2.5*额定短路开断电流(有效值)。

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