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高压断路器操动机构优化方案

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:高压断路器的可以进行手动操作和电动操作,无论何种操作方式,都要通过操作机构完成开关的分合闸操作。高压开关的分、合闸的最后完成都要依靠机械能来实现,因此存在着把电能转换为机械能的转换机构,这种把电能转化为机械能的机构有电磁铁、电动机、液压传动机构和压缩空气工作缸。用于把能量转换机构中的机械能转换为开关动作,一般由四边形连杆机构、拐臂和拉杆组成。但断路器由继电保护装置驱动的跳闸则不受上述电路的制约。

高压断路器操动机构优化方案

高压断路器的可以进行手动操作和电动操作,无论何种操作方式,都要通过操作机构完成开关的分合闸操作。同时,一般要求开关的分、合闸操作动作迅速(有利于电弧的熄灭)。

操作机构一般地由以下几个部分组成:

1)能量转换机构。高压开关的分、合闸的最后完成都要依靠机械能来实现,因此存在着把电能转换为机械能的转换机构,这种把电能转化为机械能的机构有电磁铁(早期断路器多采用这种操作机构,特点是分、合闸电流很大,特别是合闸电流,可达70~90A)、电动机(多应用于隔离开关)、液压传动机构和压缩空气工作缸(目前断路器采用比较多的操作机构)。

2)联动机构。用于把能量转换机构中的机械能转换为开关动作,一般由四边形连杆机构、拐臂和拉杆组成。

3)保持机构。把操作过程保持在进行中的状态,防止命令消失引起的操作失败。

4)释放机构。在操作完成后实现对机构状态的返回。

在进行分、合闸操作时,操作机构可能出现的各种工作情况都要综合考虑到,对开关操作机构提出以下要求:

(1)合闸 对于合闸操作,希望开关能迅速动作把电路接通,避免电弧对触头的烧伤,因此,对操作机构要求有足够的合闸能量,具体到不同的操作机构有不同的要求,如液压操作机构的液压要保持在适当的范围,气动操作机构的气压要保持在适当的范围,弹簧储能机构在合闸前要预先完成储能工作等,如果液压、气压等不符合要求,将自动启动油泵风机等机械加压。

(2)保持合闸 开关的合闸和分闸,可以有以下几种操作式:

由操作人员通过控制屏(一般设在主控制室)或开关跟前的端子箱通过操作把手或按钮完成,也可以由操作人员通过远动系统的调度端下达操作命令,通过远动系统的信道把命令传送到设在变电所的执行端,执行端对命令进行处理后发出分闸或合闸脉冲。(www.xing528.com)

无论是何种操作方式,都应该有相应的电路对分闸或合闸脉冲进行保持,同时,在操作完毕且相应的操作信号撤销后,开关触头仍应该保持在操作后位置,以上两个功能的实现全依赖操作机构的保持功能完成。

(3)分闸 断路器在合闸过程中,需要在外力的作用下,把四边形连杆机构推动到一个位置,在这个位置上,四边形连杆机构达到一个平衡,因此进行开关的合闸操作所需要的力是比较大的(与分闸相比),与合闸过程不同,分闸则是需要一个外力打破四边形连杆机构的平衡,因此,所需外力要小一些。一般来说,断路器的合闸和分闸操作都要经外力实现。隔离开关的操作机构可以有两种:电动(包括带储能)和手动。

(4)自由脱扣 自由脱扣指的是在断路器合闸过程中接收到分闸命令时,机构终止执行合闸命令而改为执行分闸命令。

断路器的合闸电路和分闸电路通常是二次接线中不同的功能回路,通常存在闭锁关系,即在不考虑开关之间连锁情况下,开关处于分闸后位置时可以进行合闸操作,同样地开关处于合闸后位置时可以进行分闸操作。但断路器由继电保护装置驱动的跳闸则不受上述电路的制约。

如果没有自由脱扣功能,则断路器在把设备合闸到故障上时,继电保护将无法快速跳开断路器,同样地断路器在把设备合闸到故障上而合闸命令尚未解除(保持),则会出现断路器重复进行合闸——分闸的动作(跳跃现象)。

(5)防止跳跃 断路器的跳跃现象显然是十分危险的(可能出现设备和人员事故),因此要求断路器具备防跳跃功能,前面提到的自由脱扣是防止跳跃的技术措施之一,另外在二次回路上也会采取适当的技术措施,如今后大家在二次回路部分看到的“TBJ”继电器(跳跃闭锁继电器)。

(6)复位 在完成开关操作后,操作机构能进入相应状态预备进行下一次操作。

(7)连锁 开关位置连锁:利用开关之间的位置信号实现;

操作机构状态闭锁:在开关和操作机构出现异常状态时,对开关操作命令进行闭锁。

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