淺談斷路器操作機構的選用
時間:2008-08-25 16:43:00來源:fenghy
導語:?斷路器是各電壓等級開關的重要組成部件,其分、合閘的靈敏及可靠性決定各級用電設備能否安全經濟運行
在電力網中,斷路器是各電壓等級開關的重要組成部件,其分、合閘的靈敏及可靠性決定各級用電設備能否安全經濟運行。
一、斷路器配制操作機構的基本情況
斷路器是通過操作機構的傳動部件,改變力的方向和作用點來實現預設目的,其能量來源一般有電力和人力兩種,除人力機構外,如電磁機構、氣動機構、彈簧機構和液壓機構均為依靠電力所做的功,依靠瞬間的能量釋放來實現斷路器的動作。從農網改造中所使用的新設備來看,雖然部件有新改進,但仍無重大突破,仍存在著動作環節太多,動靜潤滑等方面而造成機構效率的問題,同時又可能磨損和損壞部件,因此機構的故障率較高。
根據近年來的實踐和現場運行經驗,在斷路器的各種故障中,機構操作為首位,約為八成,而這些機構故障中,操作機構故障又占絕大部分。究其原因主要是因為操作機構處于靜態運行狀態,其各活動環節工作狀態無法監視,隱患無法及時發現,特別是室外設備,由于受環境條件的影響,更易出現故障,所以操作機構的結構優化, 零部件采用新材料、新工藝及提高加工精度等,是今后消除存在缺陷的一個長期任務。
二、操作機構應具備的基本要求
由于斷咱器能否有效而可靠的動作,較大程度上取決于操作機構的性能和質量,所以根據斷路器的不同,其配備的操作機構應滿足所需性質和其可靠性,主要有以下幾點:
1. 操作機構應有足夠的合閘功能
在實際工作當中,操作機構的能量不會保持在額定值,而是在一定范圍內變化。按原部頒規程要求,其下限值為額定值的80%-85%,上限值為額定值的110%,也就是說,操作機構在下限值時,能夠關合生、短路電流,而上限值時,不應由于操作力過大而損壞相關部件。
2. 應具有保持合閘功能
當操作命令持續時間短,操作功能配合短時,應有保持合閘機構,以保證合閘命令和操作功能消失后,斷路器仍保持在合閘位置。
3. 具有較短的分閘時間
其合閘時間快慢應于操作者的動作快慢及下達命令時間長短無關,至少要求分閘速度不致電弧重燃,即盡可能地縮短分閘時間,以減少短路故障存在的時間,以提高電力系統的穩定性,達到盡可能減小故障范圍。
4. 要有防跳躍裝置
為了避免斷路器合閘后出現連續多次合分現象,要采用機械的或電的方法,使斷路器分閘后不能任意分、合,以減少無謂的動作。
5. 要有聯動裝置
操作機構中有了聯動裝置,才能保證路路器可靠性,才能使斷路器處于一種狀態時,有因操作機構誤動而受影響,一般操作機構應有分閘位置聯鎖;低氣壓與高氣壓聯鎖;彈簧機構中的位置聯鎖等
三、各類操作機構的動作的優缺點
1. 手動操作機構
其分合閘速度取決于人力大小和操作者的熟練程度。也就是說可靠性因人而異。若系統有潛伏故障時,由于電動力過大,或者由于合痂速度太慢會發生斷路器觸頭熔焊甚至爆炸,很不安全。
2. 電動儲能彈簧機構
優點:分、合閘速度快,電動機功率小,可交直流兩用。
缺點:結構復雜,零部件較多,加工精度要求過高。
適用于操作中壓斷路器,特別適用于小容量配電系統。
3. 氣動操作機構
優點:動作快,操作平穩,直流電源功率小,短時失去電源仍能操作若干次。
缺點:價格較高,工藝要求較嚴。
適用于高壓斷路器,也適用于中壓斷路器。
4. 電磁操作機構
優點:結構簡單,工作可靠,制造成本低。
缺點:合閘線圈消耗功率大,零部件易損壞,且結構笨重,合閘時間長。
四、斷路器選用操作機構的原則
比較以上各類操作機構來看,其性能各異,但從運行可靠性要求考慮,電動儲能操作機構是發展方向。適用于中壓斷路器,特別適用于小容量配電系統的斷路器。氣動機構適用于中壓、高壓和超高壓操作斷路器。氣動操作機構逐步淘汰。對于改造的變電站,還應看原有的交直流電源容量和對斷路器的特性及可靠性的要求,來提出選用方案。對于新 建站,就按設計要求和實際中對斷路器所賦于任務的重要程度,而對斷路器特性要求要求及各種情況來綜合考慮后作出選擇。
綜上所述,在選用操作機構時,應盡可能在本單位的相同電壓等級斷路器中選配同類斷路器,同時應選機構經優化的、動作靈活可靠,具有發展方向的產品作為斷路器附件。機構操作能源種類較多,能源的可靠與否,直接影響斷路器操作后電網的安全運行,因此,應先選擇容量足大且安全可靠的電源。
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