3.110kV高壓斷路器的運行與檢修01教學目標教學目標1.能說出斷路器在電力系統中的重要作用；2.能詳細描述斷路器的結構及各結構部分的功用，介紹其工作原理，解讀其銘牌參數的物理含義；3.熟悉斷路器的巡視和檢查內容。課前導入斷路器隔離開關斷路器課前導入隔離開關隔離開關斷路器課前導入負荷開關熔斷器負荷開關課前導入斷路器斷路器斷路器認識斷路器1高壓斷路器斷路器的作用、分類、結構、參數、基本要求9高壓斷路器概念：電力系統一次設備中負責控制和保護的關鍵電器，是高壓開關設備中最重要、最復雜的一種。系統正常運行時，根據需要投切電氣設備或線路。作用：控制保護系統發生故障時，迅速切除故障設備或線路。01認識斷路器10高壓斷路器的結構開斷部分操動和傳動部分絕緣部分01認識斷路器1101認識斷路器12高壓斷路器的分類按采用的滅弧介質的不同：

油斷路器真空斷路器

六氟化硫（SF6）斷路器

真空斷路器

空氣斷路器

磁吹斷路器

01認識斷路器13高壓斷路器的分類1.油斷路器

采用變壓器油做滅弧介質；

分為多油斷路器和少油斷路器。

（1）多油斷路器

油：滅弧介質、觸頭開斷

后絕緣、帶電部分對地絕緣；

優點：結構簡單，制造方便，

易于加裝單匝環形電流互感器

及電容分壓裝置。01認識斷路器14高壓斷路器的分類

（2）少油斷路器

油：滅弧介質、觸頭開斷

后的絕緣；

帶電部分對地絕緣則依靠

瓷瓶或其他固體介質；

優點：用油量少，體積小，

重量輕，運輸安裝方便，

有利于防火防爆。01認識斷路器15高壓斷路器的分類2.真空斷路器

采用真空做滅弧介質

和絕緣介質；

優點：

體積?。?/p>

能頻繁操作；

維修工作量小。01認識斷路器16高壓斷路器的分類3.六氟化硫（SF6）斷路器

采用SF6做滅弧介質和絕緣介質；

優點：

斷口電壓較高；與少油斷路器相比串聯斷口少；

允許斷路次數多；

開斷性能好；

占地面積??；加工精度高，密封性能好，對水分子與氣體的檢測要求嚴格。01認識斷路器17滅弧能力強，絕緣強度高，開斷電流大，燃弧時間短；開斷電容電流或電感電流時，無重燃，過電壓低；電氣壽命長，檢修周期長，適于頻繁操作；操作功小，機械特性穩定，操作噪音小。01認識斷路器18高壓斷路器的分類4.壓縮空氣斷路器

采用壓縮空氣作為滅弧介質和絕緣介質；

優點：滅弧能力強，動作迅速，能快速自動重合閘，

體積小，防火防爆，在低溫下能可靠的工作，維護檢

修方便。缺點：工藝要求高，消耗

有色金屬多，操作時噪聲大，

并需一套專供操作用的壓縮

空氣設備。

01認識斷路器19高壓斷路器的基本功能1．在關合狀態時，應為良好的導體，能可靠工作。

長時間工作時，各部位溫度和溫升低于最大允許發熱溫度和允許溫升；

通過短路電流時，也應承受短時發熱和機械力的作用。2．在開斷狀態時，應具有良好的絕緣性能。

在不同環境條件下，皆能承受對地同相以及不同相端子間的電壓。3．在關合狀態的任意時刻，在盡可能短的時間內，能夠開斷額定電流和各類短路電流。01認識斷路器20高壓斷路器的主要技術參數1.額定電壓

斷路器長時間運行能承受的正常工作電壓。

電壓等級（kV）：10、35、60、110、220、330、500。

作用：決定斷路器的絕緣水平、相當程度上決定了總體尺寸、滅弧條件。10~220kV斷路器的最高電壓為1.15倍額定電壓，330kV及以上為1.1倍額定電壓。

01認識斷路器21高壓斷路器的主要技術參數2.額定電流

銘牌上所標明的斷路器可以長期通過的工作電流。

長期通過額定電流時，斷路器各部分的發熱溫度不會超過允許值。

作用：決定斷路器觸頭、導電部分的截面，某種程度上也決定了它的結構。01認識斷路器22高壓斷路器的主要技術參數3.額定開斷電流斷路器在額定電壓下能可靠開斷的最大短路電流的有效值。作用：表征斷路器的開斷能力。開斷電流與電壓有關，斷路器降低電壓級使用（例如10kV斷路器用于6kV電網）時，具有相應增大的開斷電流，但有一最大值，并稱其為極限開斷電流。01認識斷路器23高壓斷路器的主要技術參數4.動穩定電流

表明斷路器在沖擊短路電流作用下，承受電動力的能力。

其值由導電和絕緣等部件的機械強度所決定。5.熱穩定電流

表明斷路器承受短路電流熱效應的能力。

用通電時間（一般取4S）和最大電流有效值來綜合表示。01認識斷路器24高壓斷路器的主要技術參數6.開斷時間

從發出跳閘信號（即跳閘線圈加上電壓）起，到斷路器開斷至三相電弧完全熄滅時為止所需要的全部時間。

開斷時間=斷路器的固有分閘時間+熄弧時間。固有分閘時間：從跳閘線圈通電到動、靜觸頭剛分離的時間。熄弧時間：從觸頭剛分離到各相電弧完全熄滅的時間。01認識斷路器25高壓斷路器的產品型號例：ZN12-10/1000戶內式真空斷路器，設計序號12，UN=10kV，IN=1000A。01認識斷路器26高壓斷路器的操動系統作用：完成斷路器的合閘、分閘動作。組成：操動機構+傳動機構。操動機構：動力機構+扣住機構+脫扣機構。傳動機構：拉桿+提升機構+緩沖機構。01認識斷路器27操動機構的分類按操動能源：手動型：人力合閘，彈簧力分閘。電磁型：電磁力合閘。液壓型：高壓油推動活塞實現合閘與分閘。氣壓型：壓縮空氣推動活塞實現合閘與分閘。彈簧型：小功率電動機將彈簧拉伸儲能實現

合閘與分閘。01認識斷路器自動操動機構間接利用電能，減少對電源的依賴直接依靠電源斷路器的型號229分為戶內式和戶外式。優點：油量少、體積小、結構簡單、價格便宜、

防火防爆等。缺點：檢修周期短，維護工作量大；

再加油會污染環境且易引發火災。110kV及以上的電力系統中已有被SF6斷路器取代的趨勢。10kV電力系統中也已逐漸被真空斷路器取代。02少油斷路器30SN10-10型少油斷路器類型：戶內型用途：控制、保護發電廠變電站高壓電氣設備。滅弧原理：縱橫吹和機械油吹聯合作用。操作機構：CD10型電磁機構/CT8彈簧機構/手動操作機構。02少油斷路器31SW系列戶外式少油斷路器類型：戶外型滅弧原理：縱橫吹和機械油吹聯合作用。結構形式：串聯滅弧室，多斷口積木式。操動機構：三相共用串聯滅弧室機構箱02少油斷路器32少油斷路器的運行1）應經常檢查巡視斷路器的油面位置在規定的標準線上。油色應正常。無滲漏油現象。2）瓷絕緣部分應無破裂、掉瓷、閃絡放電痕跡和電暈現象。表面應無臟污。3）各部件的連接點處應無腐蝕及過熱現象。4）跳、合閘指示器標志應清晰，應與斷路器位置保持一致。5）戶外斷路器的操作箱應防雨嚴密，鐵件無銹蝕。6）操作機構應保證靈活可靠，無卡塞現象，并定期在傳動部分加潤滑油。02少油斷路器33真空斷路器以真空作為滅弧和絕緣介質。真空：氣體壓力在1.310-2Pa以下的空間。絕緣強度：比變壓器油及1個大氣壓下的SF6或空氣的絕緣強度高得多。優點：體積小、重量輕、嗓音小、無可燃物、

維護工作量少等。缺點：開斷小電流時更易產生截流引起過電壓等。用途：發電廠、變電所和高壓用戶變電所

3kV~10kV電壓等級。02真空斷路器34真空斷路器的結構關鍵元件：真空滅弧室02真空斷路器35真空斷路器的結構1.外殼作用：容納和支持真空滅弧室內的種種零件；

當動、靜觸頭在斷開位置時起絕緣作用。要求：氣密性、機械強度、絕緣性能。材料：絕緣材料（硬質玻璃、高氧化鋁瓷、微晶玻璃）

金屬（不銹鋼、無氧銅、可伐）。02真空斷路器36真空斷路器的結構2.波紋管作用：動觸頭運動的真空密封，其側壁的允許伸縮量決定了滅弧室的觸頭最大開距其疲勞壽命決定了真空滅弧室的機械壽命（幾萬次以上）。材料：不銹鋼、磷青銅、鐵青銅。02真空斷路器37真空斷路器的結構3.屏蔽罩作用：擋住電弧生成物的去路，防止其污染絕緣外殼引起絕緣強度降低和絕緣破壞，有利于熄弧后弧隙介質強度的迅速恢復；使滅弧室內部電壓均勻分布；使波紋管免遭電弧生成物的燒損。02真空斷路器38真空斷路器的結構4.觸頭作用：決定真空滅弧室的開斷能力、電氣壽命，是滅弧室內最為重要的元件。要求：導電好、耐弧性好、含氣量低、導熱好、機械強度高、加工方便。材料：銅鉻合金、銅合金。02真空斷路器39戶內型真空斷路器種類很多，原理結構基本相同，區別在于額定電流、額定開斷電流、外形尺寸和布置方式，以及操動機構等不盡相同。ZN12-10ZN5-10ZN28-1002真空斷路器40真空斷路器維護1）斷路器運行前應進行一次全面的外觀檢查，應將絕緣件表面揩拭干凈，機械轉動摩擦部位，應涂潤滑油。2）滅弧室真空度靠嚴格的生產工藝和出廠檢測來保證。在使用現場檢驗滅弧室真空度是否合格的最簡便的方法是對滅弧室進行42kV的工頻耐壓試驗。3）超行程的減少，就是觸頭的磨損量。因此，每次調整超行程必須進行記錄，當觸頭磨損量累計超過4mm時，應更換滅弧室。4）按表定期檢查。（見下頁）02真空斷路器41真空滅弧室的檢查內容檢查調整項目標準及方法周

期滅弧室真空度真空度用工頻耐壓42kV/1min驗收后每一年各相超行程開斷短路5次各相超行程開斷負荷2000次各相超行程使用3個月后潤

滑各摩擦部位操作1000次后大

修

理解體大修更換滅弧室操作10000次后02真空斷路器42真空斷路器故障原因及處理方法故障情況故障原因處理方法電動合不上閘

鐵芯與拉桿松動。調整鐵芯位置，卸下靜鐵芯即可調整，使之手力可以合閘，合閘終了時，掣子與滾輪閘應有1-2mm閘隙。合閘合空掣子扣合距離太少，未過死點。將調整螺釘向外調，是掣子過死點。完畢，應將螺釘固緊，并用紅漆點封。電動不能脫扣掣子扣得太多；分閘線圈的連接線松脫；操作電壓低。將螺釘向里調，并將螺母固緊；重新接線；調整電壓。合閘線圈、分閘線圈燒壞輔助開關接點接觸不良用砂紙打磨接觸點或更換輔助開關。02真空斷路器43真空斷路器優點開斷能力強，可達50kA；開斷后斷口間介質恢復速度快，介質不需要更換。觸頭開距小，10kV級真空斷路器的觸頭開距只有10mm左右，所需的操作功率小，動作快，操作機構可以簡化，壽命延長，一般可達20年左右不需檢修。具體比較如下圖所示。02真空斷路器44熄弧時間短，弧壓低，電弧能量小，觸頭損耗小，開斷次數多。動導桿的慣性小，適用于頻繁操作。開關操作時，動作噪音小，適用于城區使用。滅弧介質或絕緣介質不用油，沒有火災和爆炸的危險。觸頭部分為完全密封結構，不會因潮氣、灰塵、有害氣體等影響而降低其性能。工作可靠，通斷性能穩定。滅弧室作為獨立的元件，安裝調試簡單方便。在真空斷路器的使用年限內，觸頭部分不需要維修、檢查，即使維修檢查，所需時間也很短。在密封的容器中熄弧，電弧和熾熱氣體不外露。具有多次重合閘功能，適合配電網中應用要求。02真空斷路器真空斷路器優點45真空斷路器的缺點對開斷感性小電流時，斷路器滅弧能力較強的觸頭材料容易產生截流，引起過電壓。這種情況下要采取相應的過電壓保護措施。產品的一次投資較高。它主要決定于真空滅弧室的專業生產及機構可靠性要求，如果綜合考慮運行維護費用，采用真空斷路器還是比較經濟的。02真空斷路器46利用SF6氣體作為滅弧和絕緣介質。

無色、無嗅、無毒和不可燃的惰性氣體。

電負性氣體，即其分子和原子具有很強的吸附自由電子的能力。

在嚴格控制水分的情況下，其電弧分解物沒有腐蝕性。

最優良的滅弧介質和絕緣介質。優點：滅弧能力強，介質強度高；

介質恢復速度特別快。02SF6斷路器47SF6斷路器的滅弧裝置滅弧室結構：壓氣式、旋弧式、自能式。（1）壓氣式滅弧裝置滅弧原理：用途：在110kV及以上的電力系統廣泛使用。熄滅電弧02SF6斷路器48SF6斷路器的滅弧裝置（2）旋弧式滅弧裝置滅弧原理：

用途：在10~35kV及以上的電力系統使用。02SF6斷路器49SF6斷路器的滅弧裝置（3）自能式滅弧裝置在110~220kV及以上的電力系統使用。02SF6斷路器50SF6斷路器的類型根據外形結構分為：絕緣子支柱式、落地罐式。（1）絕緣子支柱式高壓SF6斷路器結構特點：積木式結構、安置觸頭、金屬筒或絕緣筒的滅弧室容器、高電位、靠支持絕緣子對地絕緣。02SF6斷路器51絕緣子支柱式高壓SF6斷路器的特點優點：可以用串聯若干個開斷元件和加高對地絕緣的方法組成更高電壓等級的斷路器；氣體積較罐式斷路器小，用氣量也小；耐壓水平高，結構簡單，運動部

件少，系列性好。缺點：重心高，抗震能力較差，使用場所受到一定限制；電流互感器沒有辦法安裝在斷路器本體。滅弧室：單柱型、T型或一Y型。02SF6斷路器52SF6斷路器的類型（2）落地罐式高壓SF6斷路器結構特點：觸頭和滅弧室裝于接地的金屬箱、導電回路靠絕緣套套管引入、高壓帶電部分與外殼之間的絕緣主要由SF6氣體和環氧樹脂澆注絕緣子承擔。02SF6斷路器53落地罐式高壓SF6斷路器的特點優點：可在進出線套管上裝設電流互感器，提供電流信號；用出線套管的電容制成電阻分壓器，提供電壓信號；與隔離開關、接地開關、避雷器等組成復合式開關設備；重心低，抗震性能好，結構穩固，外絕緣部位少可用于多地震地區以及高原和環境污穢地區。缺點：制造難度較大、氣體容積大，氣量多，金屬材料消耗多、價格較高。02SF6斷路器54特別提示1）新裝SF6斷路器投人運行前必須復測氣體含水量和漏氣率，要求滅弧室的含水量應小于150ppm（體積比）其他氣室小于250ppm（體積比）；SF6氣體的年漏氣量小于1％。2）運行中SF6斷路器應定期測量SF6氣體含水量，斷路器新裝或大修后，每三個月測量一次，待含水量穩定后可每年測量一次。02SF6斷路器斷路器的運行與維護356崗位技能：高壓斷路器的運行與維護序號項目周期備注1巡回檢查每月不停電

2定期檢修6年停電（外部檢修）3定期檢修12年停電（內、外部）4特別檢修達到使用次數限制

一、斷路器的巡視、檢查停電（內、外部）斷路器允許操作次數：額定開斷電流：約20次額定

電流：約5000次空載與小電流：約5000次03斷路器的運行與維護58正常巡視根據《高壓斷路器運行規程》，斷路器正常運行的巡視周期和項目規定如下：(1)正常運行巡視周期1)新設備投運72h后即可轉入正常巡視；2)有人值班的變電所和升壓站每天當班巡視不少于一次，無人值班的變電所由當地按具體情況確定，通常每月不少于二次。

03高壓斷路器的運行與維護59正常巡視(2)正常運行巡視項目1)SF6斷路器巡視檢查項目①每日定時記錄SF6氣體壓力和溫度；②斷路器各部分及管道無異聲(如漏氣聲、振動聲等)及異味，管道夾頭正常；③套管無裂痕，無放電聲和電暈；④引線連接部位無過熱，引線弛度適中；⑤斷路器分、合位置指示正確，并和當時實際運行工況相符；⑥接地良好；⑦巡視環境條件，附近無雜物。03高壓斷路器的運行與維護60正常巡視2)真空斷路器巡視檢查項目⑦斷路器分、合位置指示正確，并與當時實際運行工況相符；②支持絕緣子無裂痕及放電異聲；③真空滅弧室無異常；④接地完好；⑥引線接觸部分無過熱。03高壓斷路器的運行與維護61正常巡視3)電磁操動機構巡視檢查項目①機構箱門平整，開啟靈活，關閉緊密；②檢查分、合閘線圈及合閘接觸器線圈無冒煙異味；③直流電源回路接線端子無松脫、無銅綠或銹蝕；④傳動系統軸銷無松脫；⑤加熱器正常完好。03高壓斷路器的運行與維護62正常巡視4)液壓操動機構巡視檢查項目①機構箱門平整，開啟靈活，關閉緊密；⑦檢查油箱油位正常，無滲漏油；③高壓油的油壓在允許的范圍內；④每天記錄油泵電機啟動次數；⑤機構箱內無異味；⑥加熱器正常完好。03高壓斷路器的運行與維護63正常巡視5)彈簧操動機構的巡視檢查項目①機構箱門平整，開啟靈活，關閉緊密；②斷路器在運行狀態，儲能電機的電源閘刀或熔絲應在閉合位置；⑤檢查儲能電機、行程開關接點無卡住和變形，分、合閘線圈無冒煙異味；④斷路器在分閘備用狀態，分閘連桿應復歸，分閘鎖扣應到位，合閘彈簧應處在儲能狀態；⑤加熱器正常良好。03高壓斷路器的運行與維護64特殊巡視根據《高壓斷路器運行規程》，在運行中對斷路器的特殊巡視規定如下：(1)新設備投運的巡視檢查，周期應相對縮短，投運72h后可轉入正常巡視；(2)夜間閉燈巡視，有人值班的變電所和發電廠升壓站每周一次，無人值班的變電所兩個月一次；(3)氣溫突變，增加巡視；(4)雷雨季節雷擊后應進行巡視檢查；(5)高溫季節高峰負荷期間應加強巡視。03高壓斷路器的運行與維護65高壓斷路器的正常運行條件在電網運行中，高壓斷路器操作和動作較為頻繁。為使斷路器能安全可靠運行，保證其性能，必須做到如下幾點：1）斷路器工作條件必須符合制造廠規定的使用條件，如戶內或戶外、海拔高度，環境溫度、相對濕度等。2）斷路器的性能必須符合國家標準的要求及有關技術條件的規定。3）在正常運行時，斷路器的工作電流、最大工作電壓和斷流容量不得超過額定值。4）在滿足上述要求的情況下，斷路器的瓷件、機構等部分均應處于良好狀態。