高压断路器的操作机构综述

单击此处编辑母版标题样式,HV&EMC Laboratory,North China Electric Power University,高压断路器的操动机构,高电压与绝缘技术研究所,高压与电磁兼容北京市重点实验室,华北电力大学,主要内容,总况,液压操动机构,气动操动机构,弹簧操动机构,液压弹簧操动机构,电机操动机构,一、总况,高压断路器的种类,压气式断路器,自能式断路器,瓷柱式断路器,罐式断路器,操动机构的分类,液压操动机构,气动操动机构,弹簧操动机构,液压弹簧操动机构,电机操动机构,液压差原理,液压分闸原理,液压合闸原理,分相液压操动机构原理,三相液压操动机构,西门子电动液压操动机构,液压操动的优缺点,优点,1、相同输出功率下，体积小,2、传动无间隙，运动平稳，便于实现频繁换向,3、操动简单，易于实现自动化,4、推力大,5、液压元件都是标准化、系列化产品，便于维修,缺点,1、漏油,2、运动特性受温度影响,3、油流阻力较大，不宜长距离传动,4、检修要求技术水平高,液压机构常见故障及处理方法,常见故障,可能原因,处理方法,1）油压异常升高,1）储压筒的活塞密封或筒壁磨损，致使液压油进入氮气,2）控制停泵的微动断路器失灵，使电机在储压筒活塞达到规定位置时未停止,3）压力表失灵,4）接触器卡住，电源未断开,5）机构箱内温度异常增加,更换密封圈或处理筒壁,修复或更换微动断路器,更换或修复压力表,处理接触器，使其动作灵活,降温,2）油压异常降低,1）漏氮,2）漏油,用肥皂水检查并处理,液压油中有异物或密封圈损坏，查出原因处理,3）液压泵启动频繁,1)储压筒的活塞杆密封不良,2）各管路接头密封处漏油,3）高压放油阀钢球密封不严,4）高压安全阀密封不良,5）工作缸与活塞杆润滑动密封不良,6）液压泵逆止阀密封不良,7）断路器只在合闸位置漏油,合闸二级阀活塞的锥形面密封不良,合闸一级阀阀针过长，密封不良,8）断路器只在分闸位置漏油,合闸二级球阀密封不良,合闸一级球阀密封不良,工作缸密封圈损坏,9）液压油不清洁,更换密封圈,检查处理,用手锤垫紫铜棒敲打处理,检查漏油处进行处理,更换密封圈,用手锤垫紫铜棒敲打处理,查明原因，针对处理,查明原因，针对处理,虑油,4）液压泵打压时间长,如果没有明显漏油环节，则应检查下列几点：,1）吸油阀的螺纹可能有裂纹,2）过滤器被脏物堵住,3）液压泵逆止阀密封不严,4）柱塞与缸座配合间隙过大,5）只有一个柱塞起作用,6）液压泵螺栓松动或缸座密封圈损坏,7）液压泵内有空气,8）高压油路有渗油,拆下检查,清除过滤器脏物,用手锤垫紫铜棒敲打,更换为合格品,检修柱塞,检查、校紧、更换密封圈,排气,找出渗漏部位并处理,5）液压泵打不上压,1）忘记关闭高压放油阀,2）高压安全阀关闭不严,3）液压阀,4）液压阀中有空气,5）液压泵出口逆止阀密封圈坏,6）低压滤油网堵塞,关闭,检修处理,清除进油管,排气,更换密封圈,清洗,6)断路器合后又分,1）分闸阀杆卡滞，动作后不复位,2）保持回路漏油，保持压力建立不起来,3）合闸保持逆止阀钢球密封不严,4）分闸阀口处有脏物，密封损坏,5）分闸一级阀座密封圈损坏,检修,处理漏油处,检修处理,过滤液压油，清洗,更换密封圈,7)拒分或拒合,1）分、合闸线圈断线和匝间短路,2）分、合闸电磁铁顶杆卡滞或分合闸阀针过短及弯曲,3）二次回路接触不良或辅助断路器没有切换,4）合闸一级阀到逆止阀通道堵塞或钢球未复位,5）管路堵塞,6）储油筒压力太低造成电气回路闭锁,7）传动系统卡住,8）操作电源熔断器熔断,9）截流阀慢分、慢合后忘记打开,更换,查明、处理,处理二次回路及辅助断路器,检修处理,检修管道,查明原因处理,检修处理,更换熔断器,打开截流阀,8)工作缸渗油,1）工作缸胶圈的压盖螺塞松动,2）密封圈损坏,在压盖螺塞处加垫,更换密封圈,三、气动操动机构,使用范围,结构组成,西开电气公司,日本东芝日立,活塞,气缸,压缩空气补给控制阀,合分闸线圈,合闸弹簧,缓冲器,分闸保持子,脱扣器,CQ6,II,型气动操动机构,气动操动机构的优缺点,优点,1、不需直流电源,2、失去电源仍能操作多次,缺点,1、需要空压设备,2、对于大功率的操动机构，结构笨重,适用场所,适用于有空压设备的场所,四、弹簧操动机构,分类：,夹板式,整体铸铝壳体式,西门子压缩弹簧操动机构,Alstom FK3第三代弹簧操动机构,返回,五、液压弹簧操动机构,弹簧操动机构的优缺点,优点,1、要求电源容量小,2、交、直流电源都可用,3、失去电源仍能操动一次,缺点,1、结构复杂,2、零部件加工要求高,适用范围,适用于中型断路器，是发展方向,六、电机操动机构,CIGRE2002上，ABB在13203报告中提出。,微处理器控制电机直接操动断路器。,优势,ABB已将运用于瓷柱式断路器、罐式断路器、GIS、PASS和发电机断路器中。,只有一个运动部件，结构简单,触头行程和老化与环境温度变化无关,具有优化的预定行程曲线,具有状态监测功能，无需外加传感器,模块化设计,电机操动结构图,各类操动机构的优缺点,型式,主要优点,主要缺点,备注,液压,1、不需直流电源,2、失去电源仍能操作多次,3、功率大、动作快，操作平稳,1、加工精度高,2、价格较贵,适用于110kv以上超高压断路器，是发展方向,气动,1、不需直流电源,2、失去电源仍能操作多次,1、需要空压设备,2、对于大功率的操动机构，结构笨重,适用于有空压设备的场所,弹簧,1、要求电源容量小,2、交、直流电源都可用,3、失去电源仍能操动一次,1、结构复杂,2、零部件加工要求高,适用于中型断路器，是发展方向,电机,1、结构简单,2、交流电源即可工作,电源容量要求大,前景不明朗,CT24型机构,返回,专用弹簧操动机构（配LW33126）,返回,瓷柱式断路器,返回,罐式断路器,返回,压气式断路器工作原理,返回,自能式断路器工作原理,返回,