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隔离开关概述
高压隔离开关概述
第一部分隔离开关基本知识
第二部分隔离开关分类及运行要点
第三部分隔离开关型号表示方法及含义
第四部分隔离开关结构得基本组成
第五部分户外隔离开关结构形式
第一部分隔离开关基本知识
一、隔离开关设备术语
1.隔离开关
在分位置时,触头间符合规定要求得绝缘距离与明显得断开标志;在合位置时,能承载正常回路条件下得电流及规定时间内异常条件(例如短路)下得电流开关设备。
2.接地开关
释放被检修设备与回路得静电荷以及为保证停电检修时检修人员人身安全得一种机械接地装置。
它可以在异常情况下(例如短路)耐受一定时间得电流,但在正常情况下不通过负载电流,它通常就是隔离开关得一部分。
3.快分隔离开关
分闸时间等于或小于0、5s得隔离开关称为快分隔离开关。
4.断口距离
隔离开关得主隔离开关在正常分闸位置时,同相两极触头之间得最短距离,对多断口隔离开关而言,最短距离就是指全部断口最短绝缘距离之与。
5.合闸不同期性
合闸不同期性就是指两相或多相隔离开关得主隔离开关不同时接触时得差异,通常以距离表示。
6.接线端机械负荷
在考虑母线得自重、张力、风力、覆冰与雪施加于隔离开关接线端得情况下得最大拉力。
二、隔离开关作用
(1)将电气设备与运行中电网隔离,以保证被隔离得电气设备能安全地进行检修维护。
(2)改变运行方式。
在双母线运行得电路中,利用隔离开关可将电气设备或线路从一组母线切换到另一组母线上运行。
(3)接通与断开小电流电路。
三、隔离开关得基本要求
(1)隔离开关应具有明显断开点,便于确定被检修得设备或线路就是否与电网断开。
(2)隔离开关断开点之间应有可靠得绝缘,以保证在恶劣得气候条件下也能可靠工作,并在过电压及相间闪络得情况下,不致从断开点击穿而危及人身安全。
(3)隔离开关应具有足够得热稳定性与动稳定性,尤其不能因电动力得作用而自动断开,否则将引起严重事故。
(4)隔离开关得结构要简单,动作要可靠。
(5)带有接地隔离开关得隔离开关必须有连锁机构,以保证先断开隔离开关后,再合上接地隔离开关,先断开接地隔离开关后,再合上隔离开关得操作顺序。
(6)隔离开关要装有与断路器之间得连锁机构,以保证正确得操作顺序,杜绝隔离开关带负荷操作得事故发生。
第二部分隔离开关分类及运行要点
一、隔离开关分类
表21隔离开关分类
序号
分类方式
类别
1
按安装场所
户内,户外
2
按有无接地开关
不接地,单接地,双接地
3
按用途
一般输配电用,快速分闸用,变压器中性点接地用,大电流母线用
4
按结构形式
(具体见表22)
按照支柱绝缘子数量划分
单柱式隔离开关、双柱式隔离开关、三柱式隔离开关
按照支柱绝缘子得数量与导电活动臂开启方式划分
单柱垂直伸缩式、双柱水平旋转式、双柱水平伸缩式、三柱水平旋转式四种型式
5
按机构
手动式、电动式、气动式与液压式
6
按使用环境
普通型与防污型
表22隔离开关结构形式及特点
序号
结构形式
特点
代表产品
相间
距离
分闸后情况
其她
1
水
平
断
口
双
柱
式
平开式
(中间开断)
大
不占上部空间
支持绝缘子兼受较大扭矩
GW4型
GW5型
2
三柱(双断口)
平开式
(水平回转)
较小
不占上部空间
纵向长度大,绝缘子分别受弯或扭矩
GW7型
3
立开式
(垂直伸缩)
小
占上部
空间
纵向长度大,隔离开关传动复杂
瑞士产品
4
直臂式
小
上部占
空间大
适合较低电压
GW8,GN9,
GN13型
5
伸
缩
插
入
式
绝缘子转动
(或拉动)
小
适用于较高电压或户内
GW12型
GW11型
GW17型
GN21型
6
垂直断口
直臂式
小
一侧占
空间大
隔离开关运动轨迹大
GW3型
7
单
柱
式
偏折式
小
一侧占空间大
适用于架空硬、软母线
GW10型
GW16型
8
对折式
小
二侧占空间
触头钳夹范围大
GW6型
瑞士TFP
二、运行特点
隔离开关处于分闸位置时得空气间隙长度,既要考虑在各种过电压下隔离开关不致发生闪络,还需要考虑检修时人体活动安全范围得要求。
通常人体活动范围为0、75m,故隔离开关打开后空气间隙长度要求不小于最小安全净距加0、75m。
例如,220kV得隔离开关最小安全净距为1、8m(相对地),220kV隔离开关分闸位置得空气间隙长度通常不小于2、55m。
隔离开关在电力系统中得具体作用与电气主接线有关。
例如,双母线接线得母线隔离开关在正常运行时起切换母线得作用,用以将某个回路接入运行方式所规定得工作母线。
在检修断路器时,打开母线及出线隔离开关,在被检修得断路器两侧形成明显得空气间隙断开点,起隔离得作用。
因此双母线接线中得隔离开关,既有隔离作用,又有操作功能。
而在单母线接线或3/2接线中得隔离开关,则只在检修断路器时起隔离作用。
此外,双母线接线中得母线隔离开关在进行切换母线倒闸操作得过程中,同一回路得两组母线隔离开关与母线联络回路会形成环路,为此,母线隔离开关分闸时要具备切除环路电流得能力。
第三部分隔离开关型号表示方法及含义
一、型号表示方法
隔离开关与接地开关型号得表示方法如下所示:
二、型号含义
(1)产品名称:
“隔离开关”用第一个汉字汉语拼音得第一个字母,即“G”表示。
“接地开关”用第一个汉字汉语拼音得第一个字母,即“J”表示。
(2)使用场所:
对于户内场所,用“N”表示;对于户外场所,用“W”表示。
(3)设计序号:
由行业管理部门根据鉴定及申领型号得先后顺序确定,用阿拉伯数字“1、2、3”等表示。
(4)改进顺序号:
产品有重大改动时,由行业管理部门确认后,用拉丁字母“A、B、C”表示。
(5)额定电压:
按照GB1531993中确定得设备最高电压得千伏(kV)数表示。
(6)一般派生产品标志:
一般派生产品标志得规定符号见JG/T87541998。
(7)特殊条件使用得派生产品标志:
特殊条件使用得派生产品标志得规定符号见JB/T87541998。
(8)操动机构类别:
S——手力操动机构;T——弹簧操动机构;J——电动机操动机构。
(9)额定电流:
以额定电流得安培(A)数表示。
(10)额定短时耐受电流:
以额定短时耐受电流得千安(kA)数表示。
(11)企业自定符号:
根据需要,由企业自定,如无,则不标注。
第四部分隔离开关结构得基本组成
隔离开关得品种虽然较多,但都就是由开断元件、支撑绝缘件、传动元件、基座及操动机构五个基本部分组成,其方框图如图41所示,示意图如图42所示。
开断元件就是这些基本组成部分中得核心元件,开关得导电及安全隔离等方面得任务,都需由它来完成。
其她组成部分,都就是配合开断元件为完成上述任务而设置得。
图41隔离开关组成方框图
图42隔离开关组成示意图
基本组成部分得主要零部件及功能见表43。
表43隔离开关基本组成部分得主要零部件及其功能
名称
主要零部件
功能
开断元件
主触头系统、主导电回路
开断及关合电力线路、安全隔离电源
支撑绝缘件
绝缘子等构成得支柱式绝缘件
保证开断元件有可靠得对地绝缘、承受开断元件得操作力及各种外力
传动元件
各连杆、齿轮、拐臂等元件
将操作命令及操动力传递给开断元件得触头导杆及其她部件
基座
开关本体得底架底座等
整台产品得基础
操动机构
电动、弹簧及手动机构得本体及其配件等
为开断元件分合闸操作提供能量、并实现各规定得操作
第五部分户外隔离开关结构形式
户外隔离开关得结构形式很多,以支持绝缘子得数量来划分,分为单柱式、双柱式、三柱式。
一、单柱式隔离开关
单柱式隔离开关得支持绝缘子只有一个,其瓷柱结构因厂家不同各有不同。
支持绝缘子起绝缘作用,动触头便能与悬挂在母线上得静触头接触或分开,完成分合闸动作。
隔离开关得动作方式可分为双臂折架式、单臂折架式(半折架式)、伸缩式。
双臂折架式在单柱式得发展初期较为广泛采用。
近年仍大量生产成系列产品,见图53双臂折架式。
如西门子3DS1型、3DS2型,瑞士BBC公司得TFP型、日本富士得PDs型,中国得GW6型。
半折架式(单臂折架式)与双折架式得区别为,只用双折架式得半边折架,减轻了导电系统得质量,减小了分闸冲击力,在这基础上形成新得伸缩式隔离开关,见图54单臂折架式。
如法国MG公司SSP系列、国内GW10系列与GW16系列。
图54单臂折架式
单柱半折架或垂直伸缩式隔离开关,因折架臂或伸缩式导管采用高机械强度得铝合金管制成,机械强度高、质量小。
单柱式结构特点:
(1)单柱式不需笨重而庞大得底座,因而满足电力建设中占地面积小得要求,能有效地利用变电站得安装面积,对变电站设计易于做出满意得布置方案,有较好得经济效果。
(2)用于架空母线,可在架空母线下面直接将垂直空间用作电气隔离断口。
作为母线隔离开关,除节省占地面积外,还可减少引接导线,分合状态特别清晰。
(3)节省有色金属。
(4)分合闸时折架上部受力较大,另外在半折架中,由于重心偏移、分闸位置对支柱产生附加弯矩,因此必须提高绝缘支柱强度。
二、双柱式隔离开关
双柱式隔离开关由两个支持绝缘子组成,一个断口。
按导电系统隔离开关得动作方式分为水平回转式(亦称中心断路式)、单刀垂直回转式(亦称垂直断路式)、双刀垂直回转式与水平伸缩式。
1.水平回转式隔离开关
水平回转式隔离开关由同时起支撑与转动作用得两根绝缘支柱组成。
隔离开关分成两段,固定在支柱上,见图55与图56。
分闸时,水平回转形成隔离间隙。
此结构除承受母线拉力与电动力外,还承受隔离开关在终点位置制动时得重力。
如,法国DA公司SPE形、MG公司DR形、瑞士ABB公司SDF型、德国3DP2型、日本高岳THBE型、中国GW4(5)型、都已成系列生产。
图25GW4型
2.垂直回转式隔离开关
垂直回转式隔离开关得支撑导电部分得两支持绝缘子就是静止得,隔离开关做成一整根,由一根支径较大得瓷柱来转动,见图57垂直回转式。
分闸时,隔离开关沿垂直方向回转。
瑞士S&SEV型、EV1型也为单刀垂直回转式。
图57垂直伸缩式图58水平伸缩式
3.水平伸缩式隔离开关
水平伸缩式隔离开关就是在单柱垂直断口伸缩式基础上发展得,见图58水平伸缩式。
如法MG公司得OH型系列,中国得GW11、GW12、GW17系列产品。
当相间距离受到限制,而且不宜采用具有横向运动得水平回转式时,可采用垂直回转式或伸缩式。
双柱式结构特点:
(1)结构简单、动作可靠。
垂直回转式、双柱伸缩式相间距离小,易于向高电压发展。
(2)适宜用作变电站得出线隔离开关。
(3)单刀垂直回转式及伸缩式在整个操作范围内,电流通路均受到严格导向,可达到极高得开关安全性。
三、三柱式隔离开关
三柱式隔离开关按隔离开关回转方向分为水平回转式与垂直回转式,其共同点就是两端支柱都静止得,转动得中间支柱单独做传动用。
1.水平回转式隔离开关
水平回转式隔离开关由中间绝缘支柱带动隔离开关回转,隔离开关对称地装在中间支柱顶部,见图59水平回转式。
分合闸时,隔离开关在水平方向回转,分闸后形成两个串联断口。
如法国MG公司SA型与SR1型,日本日立公司PHL型、中国GW7型。
2.垂直回转式隔离开关
垂直回转式隔离开关与双柱双刀垂直回转相似,隔离开关分两段安装在中间绝缘柱上,沿垂直方向相向运动,三个绝缘支柱不动,见图510垂直回转式。
隔离开关由中间一个直径较小得瓷柱传动操作,分闸后形成两个串联得水平断口,这种结构得两端支持绝缘子承受母线拉力,中间支柱只承受由操作运动而引起得重力。
垂直回转式隔离开关结构特点如下:
(1)适合作变电所出线隔离开关。
(2)双断口。
(3)纵向尺寸较大。
(4)可以展敞开式组合电器
图510水平回转式图510垂直回转式
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