■ 高壓斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的區別

 

高壓斷路器(或稱(chēng)高壓開(kāi)關(guān)）是變電所主要的電力控制設備，具有滅弧特性，當系統正常運行時(shí)，它能切斷和接通線(xiàn)路及各種電氣設備的空載和負載電流；當系統發(fā)生故障時(shí)，它和繼電保護配合，能迅速切斷故障電流，以防止擴大事故范圍。

 

 

隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有滅弧裝置，雖然規程規定其可以操作于負荷電流小于5A的場(chǎng)合，但其總體屬于不能帶負荷操作；但隔離開(kāi)關(guān)結構簡(jiǎn)單，從外觀(guān)上能一眼看出其運行狀態(tài)，檢修時(shí)有明顯斷開(kāi)點(diǎn)。

 

 

斷路器在使用中簡(jiǎn)稱(chēng)為”開(kāi)關(guān)”，隔離開(kāi)關(guān)在使用中簡(jiǎn)稱(chēng)為”刀閘”，二者常聯(lián)合使用。高壓斷路器隔離開(kāi)關(guān)兩者之間區別如下：

 

1）高壓負荷開(kāi)關(guān)是可以帶負荷分斷的，有自滅弧功能，但它的開(kāi)斷容量很小很有限。

 

2）高壓隔離開(kāi)關(guān)一般是不能帶負荷分斷的，結構上沒(méi)有滅弧罩，也有能分斷負荷的高壓隔離開(kāi)關(guān)，只是結構上與負荷開(kāi)關(guān)不同，相對來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)單一些。

 

3）高壓負荷開(kāi)關(guān)和高壓隔離開(kāi)關(guān)，都可以形成明顯斷開(kāi)點(diǎn)，大部分高壓斷路器不具隔離功能，也有少數高壓斷路器具隔離功能。

 

4）高壓隔離開(kāi)關(guān)不具備保護功能，高壓負荷開(kāi)關(guān)的保護一般是加熔斷器保護，只有速斷和過(guò)流。

 

5）高壓斷路器的開(kāi)斷容量可以在制造過(guò)程中做的很高。主要是依靠加電流互感器配合二次設備來(lái)保護?？删哂卸搪繁Ｗo、過(guò)載保護、漏電保護等功能。

 

■ 開(kāi)關(guān)操作機構的分類(lèi)

 

1.開(kāi)關(guān)操作機構的分類(lèi)

 

我們在現在碰到的開(kāi)關(guān)一般分為多油（比較老的型號，現在幾乎見(jiàn)不到了）、少油（一些用戶(hù)站還有）、SF6、真空、GIS（組合電器）等類(lèi)型。這些講的都是開(kāi)關(guān)的滅弧介質(zhì)，對我們二次來(lái)說(shuō)，密切相關(guān)的是開(kāi)關(guān)的操作機構。

 

機構類(lèi)型可分為電磁操作機構(比較老，一般在多油或少油斷路器配的是這種）；彈簧操作機構（目前最常見(jiàn)的，SF6、真空、GIS一般配有這種機構）；最近ABB又推出一種最新的永磁操作機構（比如VM1真空斷路器）。

 

2.電磁操作機構

 

電磁操作機構完全依靠合閘電流流過(guò)合閘線(xiàn)圈產(chǎn)生的電磁吸力來(lái)合閘同時(shí)壓緊跳閘彈簧，跳閘時(shí)主要依靠跳閘彈簧來(lái)提供能量。

 

所以該類(lèi)型操作機構跳閘電流較小，但合閘電流非常大，瞬間能達到一百多個(gè)安培。

 

這也是為什么變電站直流系統要分合閘母線(xiàn)控制母線(xiàn)的緣故。合母提供合閘電源，控母給控制回路供電。

 

 

合閘母線(xiàn)是直接掛在電池組上，合母電壓即電池組電壓(一般240V左右），合閘時(shí)利用電池放電效應瞬間提供大電流，同時(shí)合閘時(shí)電壓瞬間下降的很厲害。而控制母線(xiàn)是通過(guò)硅鏈降壓和合母連在一起（一般控制在220V），合閘時(shí)不會(huì )影響到控制母線(xiàn)電壓的穩定。因為電磁操作機構合閘電流非常大，所以保護合閘回路不是直接接通合閘線(xiàn)圈，而是接通合閘接觸器。跳閘回路直接接通跳閘線(xiàn)圈。

 

合閘接觸器線(xiàn)圈一般是電壓型的，阻值較大（一般幾K）。保護同這種回路配合時(shí)，應注意合閘保持一般啟動(dòng)不了。但這問(wèn)題也不大，跳閘保持TBJ一般能啟動(dòng)，所以防跳功能還存在。該類(lèi)型機構合閘時(shí)間較長(cháng)(120ms~200ms)，分閘時(shí)間較短(60~80ms)。

 

3.彈簧操作機構

 

該類(lèi)型機構是目前最常用的機構，其合閘分閘都依靠彈簧來(lái)提供能量，跳合閘線(xiàn)圈只是提供能量來(lái)拔出彈簧的定位卡銷(xiāo)，所以跳合閘電流一般都不大。彈簧儲能通過(guò)儲能電機壓緊彈簧儲能。

 

 

對彈操機構，合閘母線(xiàn)主要給儲能電機供電，電流也不大，所以合母控母區別不太大。保護同其配合，一般沒(méi)什么特別需要注意的地方。

 

4.永磁操作機構

 

永磁操作機構是ABB應用到國內市場(chǎng)的一種機構，首先應用于它的VM1型10kV真空斷路器上。

 

它原理同電磁型大體有點(diǎn)類(lèi)似，主動(dòng)軸為永磁材料制成，永磁體周?chē)须姶啪€(xiàn)圈。

 

正常情況下電磁線(xiàn)圈不帶電，當開(kāi)關(guān)要分閘或合閘時(shí)，通過(guò)改變線(xiàn)圈的極性利用磁力相吸或排斥的原理，驅動(dòng)分閘或合閘。

 

雖然這個(gè)電流也不小，但開(kāi)關(guān)是通過(guò)一個(gè)大容量電容來(lái)”儲能”，動(dòng)作時(shí)通過(guò)電容放電來(lái)提供大電流。

 

這種機構優(yōu)點(diǎn)是體積小，傳動(dòng)機械部件少，所以可靠性較彈操機構要好。

 

同我們保護裝置配合來(lái)說(shuō)，我們跳合閘回路驅動(dòng)的是一個(gè)高阻固態(tài)繼電器，它實(shí)際上只需要我們給它提供一個(gè)動(dòng)作脈沖即可。

 

所以對該開(kāi)關(guān)，保持回路肯定啟動(dòng)不了，保護的防跳也不會(huì )啟動(dòng)（該機構本身帶有防跳）。

 

但是要注意一點(diǎn)，因為固態(tài)繼電器的動(dòng)作電壓較高，常規設計TW負和合閘回路接在一起這種情況，不會(huì )造成固態(tài)繼電器給動(dòng)作，但有可能因為分壓太多造成位置繼電器不能啟動(dòng)。

 

 

這種情況在現場(chǎng)碰到過(guò)，具體分析處理過(guò)程可見(jiàn)本文的調試案例部分，有詳細描述。

 

國內也有永磁操作機構的產(chǎn)品，但以前質(zhì)量一直不太過(guò)關(guān)，這幾年質(zhì)量提上來(lái)后，也逐漸推向市場(chǎng)。因為考慮到成本，國內永磁機構一般不配電容，直接由合閘母線(xiàn)提供電流。

 

我們操作機構驅動(dòng)的是分合閘接觸器（一般選電流型的），保持及防跳一般可啟動(dòng)。

 

5.FS型“開(kāi)關(guān)“及其它

 

我們上面所說(shuō)的都是斷路器（俗稱(chēng)開(kāi)關(guān)），但我們在電廠(chǎng)施工時(shí)可能會(huì )碰到用戶(hù)稱(chēng)為FS開(kāi)關(guān)的情況。FS開(kāi)關(guān)實(shí)際上是負荷開(kāi)關(guān)+快速熔斷器的簡(jiǎn)稱(chēng)。

 

 

因為開(kāi)關(guān)比較昂貴，為了節省成本采用這種FS回路。正常電流由負荷開(kāi)關(guān)切除，故障時(shí)由快速熔斷器切除電流。

 

 

這種回路一般在電廠(chǎng)6kV廠(chǎng)用電系統常見(jiàn)。保護同這種回路配合，往往被要求當故障電流大于負荷開(kāi)關(guān)所能允許的開(kāi)斷電流后，要禁止跳閘或靠延時(shí)，讓快速熔絲切除電流。有些電廠(chǎng)用戶(hù)可能不希望保護有保持回路。

 

因為開(kāi)關(guān)質(zhì)量不好，可能導致輔助觸點(diǎn)不到位，而保持回路一旦啟動(dòng)后，必須要靠斷路器輔助觸點(diǎn)打開(kāi)才能返回，否則跳合閘電流會(huì )一直加在跳合圈上，直到線(xiàn)圈燒毀。

 

而跳合閘線(xiàn)圈是按短時(shí)通電設計的，電流加的時(shí)間一長(cháng)，則很容易燒毀。而我們肯定希望有保持回路，否則很容易燒保護接點(diǎn)。

 

當然如果現場(chǎng)用戶(hù)堅持，也可去掉保持回路。一般比較簡(jiǎn)便的方法是割斷電路板上保持繼電器常開(kāi)接點(diǎn)同控母正的連線(xiàn)。

 

在調試現場(chǎng)一定要注意，如果開(kāi)關(guān)分合操作后，位置指示燈全滅。（排除因彈簧未儲能造成，這種情況面板顯示彈簧未儲能告警的）必須馬上關(guān)掉控制電源，防止燒毀開(kāi)關(guān)線(xiàn)圈。這是一個(gè)基本原則，現場(chǎng)應切記。

 

 

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