1.1 LW8-40.5型户外高压六氟化硫断路器是一种以六氟化硫为灭弧介质,三相交流50Hz的户外高压电气设备。适用于35kV输配电系统的控制和保护,也可用于联络断路器及开合电容器组的场合;并可内附电流互感器供测量与保护用。
1.2 本断路器符合国家标准GB 1984-1989《交流高压断路器》和国际电工委员会标准IEC60056:1987《高压交流断路器》的要求。
1.3 LW8-40.5型断路器配用CT14型弹簧操动机构。
2 LW8户外高压六氟化硫断路器型号含义 :
3. 断路器的主要特点
3.1 开断性能优良,燃弧时间短,电寿命长,在100% 额定短路开断电流下累计开断16次不检修,不更换六氟化硫气体;
3.2 机构可靠性高,合闸能力强,能频繁操作;
3.3 开合电容器组电流400 A无重燃;
3.4 切空长线50公里无重燃;
3.5 结构简单、体积小,不检修周期长。
4. 产品使用环境
4.1 海拔高度:不大于2000米;
4.2 环境温度:上限40℃,下限-30℃;
4.3 空气污秽程度:Ⅲ级;
4.4 风速:不大于34m/s;
4.5 地震烈度不超过8度。
5. 技术数据
5.1 主要技术数据见表1。
5.2 LW8户外高压六氟化硫断路器参数见表2。
表1
序号 |
名称 |
单位 |
数据 |
||||||
1 |
额定电压 |
kV |
40.5 |
||||||
2 |
额定绝缘水平 |
雷电冲击耐压 (全波峰值) |
相间、对地 |
185 |
|||||
断口 |
215 |
||||||||
工频耐压(1min) |
相间、对地(干试/湿试) |
95 |
|||||||
断口 |
110 |
||||||||
3 |
额定频率 |
Hz |
50 |
||||||
4 |
额定电流 |
A |
1600 |
2000 |
2500 |
3150 |
|||
5 |
额定短时耐受电流(额定热稳定电流) |
kA |
31.5 |
||||||
6 |
额定峰值耐受电流(额定动稳定电流) |
80 |
|||||||
7 |
额定短路持续时间(额定热稳定时间) |
s |
4 |
||||||
8 |
额定短路开断电流 |
kA |
31.5 |
||||||
9 |
额定短路关合电流(峰值) |
80 |
|||||||
10 |
额定操作顺序 |
|
分-0.3s-合分-180s-合分 |
||||||
11 |
额定失步开断电流 |
kA |
7.9 |
||||||
12 |
开合单个电容器组电流 |
A |
400 |
||||||
13 |
额定短路开断电流下的累计开断次数 |
次 |
16 |
||||||
14 |
机械寿命 |
次 |
6000 |
||||||
15 |
分闸时间(额定操作电压时) |
s |
≤0.06 |
||||||
16 |
合闸时间(额定操作电压时) |
≤0.1 |
|||||||
17 |
金属短接时间 |
≥0.12 |
|||||||
18 |
六氟化硫气体额定压力(20℃时表压) |
MPa |
0.45 |
||||||
19 |
六氟化硫气体报警压力(20℃时表压) |
0.42 |
|||||||
20 |
六氟化硫气体功能压力(20℃时表压) |
0.40 |
|||||||
21 |
年漏气率 |
%/年 |
≤1 |
||||||
22 |
六氟化硫气体水分含量(20℃时交接验收值) |
ppm (v/v) |
150 |
||||||
23 |
所配CT14型弹簧操动机构的额定操作电压 |
分闸线圈、合闸线圈 |
V |
交流: 220、380 |
|||||
直流:48、110、220 | |||||||||
电动机 |
交流: 220 |
||||||||
直流:110、220 |
|||||||||
24 |
断路器总重 |
|
kg |
1200 |
表2
序号 |
名称 |
单位 |
技术数据 |
||
1 |
断路器相间距 |
mm
|
630 |
||
2 |
动触头行程 |
95±2 |
|||
3 |
触头开距 |
60±1.5 |
|||
4 |
相间分闸同期性 |
ms
|
≤2 |
||
5 |
相间合闸同期性 |
≤3 |
|||
6 |
主回路的直流电阻 |
额定电流 |
1600A |
μΩ |
≤150 |
2000A |
≤100 |
||||
2500A |
≤80 |
||||
3150A |
≤60 |
||||
7 |
刚合速度 |
m/s |
3.2±0.2 |
||
8 |
刚分速度 |
m/s |
3.4±0.2 |
||
9 |
合闸缓冲压缩行程 |
mm
|
10+0.5-1.0 |
||
10 |
合闸缓冲定位间隙 |
>1 |
|||
11 |
扇形板扣接量 |
2~4 |
|||
12 |
扇形板与半轴间间隙(分闸储能位置) |
2~3 |
6. 断路器的结构和工作原理
6.1 总体布置
LW8-40.5型断路器属罐式六氟化硫断路器,采用三相分立的落地罐式结构,三相灭弧室分别装于三个接地的金属外壳中,总体布置见图1或图2(机构侧置)。三相六氟化硫气体通过铜管连接保持三相六氟化硫气体的压力一致。压力由装在底架上的六氟化硫气体专用密度表测量。
断路器的三相装在一个用角钢焊装而成的底架上,底架的上面、两侧面和一端装置了封板,可有效地挡住室外飞石和风砂直接撞击断路器的传动部分,增强了断路器动作的可靠性,底架的另一端安装CT14型弹簧操动机构,通过输出轴和拉杆实现三相联动操作。
断路器的主要部件有:出线帽、空心瓷套、灭弧室、吸附器、电流互感器装配、传动箱、连杆、底架、CT14型弹簧操动机构。
6.2 传动系统动作原理
图3 是LW8-40.5型断路器一相的传动系统动作原理图。O1、O2是两个固定的转轴。O1A、AB、O2B、O1、O2 组成一套四连杆机构,O2C、CD和动触头组成一套摇杆滑块机构,能使动触头上下作直线运动。
合闸时,弹簧机构输出轴主动臂 O1A 绕 O1轴转动,转动角度约为57.3°,带动臂O2B绕O2 转动,转动角度为60°。这样四连杆机构,带动臂O2C绕O2 转动,转动角度亦为60°。推动摇杆CD,CD推动动触头向上作直线运动,行程约为95mm。分闸是合闸的逆运动。
6.3 六氟化硫气体压力(密度)监控
LW8户外高压六氟化硫断路器气体压力(密度)用带温度补偿功能的专用六氟化硫密度控制器进行监控。当断路器六氟化硫气体压力下降,降至0.42 Mpa时,密度控制器一电接点接通,断路器发出报警信号,这时应及时给断路器补气至额定气体压力(0.45MPa)。当断路器六氟化硫气体压力继续下降,降至0.4 Mpa即断路器功能压力时,密度控制器另一电接点接通,这时,根据系统需要,通过改变断路器接线(见图8(a)接线原理图),可以为用户提供三种不同的控制保护方案。方案一:连接片(开关型端子)XB1和XB2都连通。当断路器六氟化硫气体压力下降至功能压力0.4 Mpa时,断路器强制分闸,而合闸回路被闭锁。方案二:连接片XB1断开,XB2连通。断路器强制分闸功能被取消,当断路器六氟化硫气体压力下降至0.4 Mpa时,合闸回路被闭锁,但可以远方或就地分闸。方案三:连接片XB1或XB2都断开。断路器强制分闸功能被取消,当断路器六氟化硫气体压力下降至0.4 Mpa时,分、合闸回路同时被闭锁,断路器不能动作。
6.4 空心瓷套
瓷套结构见图4,它由瓷件和上、下法兰组成,瓷套的抗弯试验破坏值>1.7X104N;水压试验破坏值>3.5X106Pa;例行水压试验值为>2.0X106Pa;爬电比距为 26 mm/kV。瓷套起绝缘和支撑灭弧室作用。
6.5 触头系统
LW8户外高压六氟化硫断路器的触头系统由动触头和静触头组成。
动触头的结构,主要由绝缘子、屏蔽环、触头支座、拉杆、气缸、喷口、动弧触头、带状触指、无油轴承、压板和螺钉等组成。
静触头的结构,主要由绝缘子、静触座、冷却小室、管、接头、指形触指、静弧触头和连接螺钉等组成。
动静触头的接触形式为插入式,通流触头和电弧触头分开。分闸时,通流触头先行断开,电弧在动、静弧触头之间产生。合闸时,动、静弧触头先行接触,合闸时的击穿产生在动、静弧触头之间,所以,断路器在分、合额定电流或故障电流时,通流触头之间不会产生电弧,可保证运动时动、静触头之间良好的接触和回路电阻的稳定,因而能保证断路器长时间运行的稳定性和高的累计开断电流次数,断路器可长期运行而无需检修触头系统。
6.6 灭弧室
灭弧室的结构见图5 ,主要由大外壳、动触头、静触头、传动箱、自封阀、密封圈、连接螺栓等部件组成,所有灭弧元件装在大外壳内,大外壳用铸铝合金制造,坚固而重量轻。大外壳在装配前均经过压力试验。水压试验:破坏试验值2.1X106Pa(抽验5%,经过破坏试验的大外壳不得再进入装配);例行试验值为:9.0X105Pa。气压试验:6X105Pa,不得有漏气现象。漏气率≤1X10-6cm3/s。
LW8-40.5断路器的灭弧室为单压力压气式结构,熄灭电弧不取决于电弧能量的大小,因而对大、小电流均有优良的开断能力,燃弧时间在6~18 ms内均能可靠地熄灭电弧。是一种短燃弧断路器。
LW8户外高压六氟化硫断路器外形尺寸图