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      水電站運(yùn)行大講堂

      2012-01-26 13:08:15欄目主持回士光
      中國(guó)水能及電氣化 2012年1期
      關(guān)鍵詞:滅弧電弧氣流

      欄目主持:回士光

      電氣一次設(shè)備知識(shí)問答(五)

      ——高壓斷路器的額定電流和額定電壓;斷路器的電動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性;斷路器在通過短路電流和開斷短路故障后應(yīng)檢查的項(xiàng)目;真空斷路器與其他高壓斷路器滅弧方式有何異同。

      1 什么叫高壓斷路器的額定電流和額定電壓?

      高壓斷路器的額定電壓系指銘牌上所指示的線電壓,斷路器應(yīng)能在長(zhǎng)期超過額定值10%~15%的電壓下工作,但不得超過斷路器的最高允許電壓。

      高壓斷路器的額定電流系指保證斷路器各部件的長(zhǎng)期發(fā)熱不超過規(guī)定的長(zhǎng)時(shí)間流過的電流,因此,最大連續(xù)負(fù)荷電流一定要小于斷路器的額定電流值。

      2 什么叫斷路器的電動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性?

      斷路器能夠承受短路電流電動(dòng)力作用而不致?lián)p壞的能力,稱為斷路器的電動(dòng)穩(wěn)定性。此時(shí)流過斷路器的電流為極限電流值。

      斷路器能承受短路電流產(chǎn)生熱效應(yīng)不致?lián)p壞的能力叫做斷路器的熱穩(wěn)定性。表現(xiàn)熱穩(wěn)參數(shù)的是熱穩(wěn)定電流,各種型式的斷路器都規(guī)定著熱穩(wěn)定電流的數(shù)值。

      3 斷路器在通過短路電流和開斷短路故障后,應(yīng)進(jìn)行哪些檢查?

      油斷路器在通過短路電流和開斷短路故障后,應(yīng)重點(diǎn)檢查油斷路器有無(wú)噴油現(xiàn)象,油色及油位是否正常等。

      對(duì)于空氣斷路器應(yīng)檢查是否有大量排氣現(xiàn)象,氣壓是否恢復(fù)正常等。

      此外,還應(yīng)檢查斷路器各部件有無(wú)變形及損壞,各接頭有無(wú)松動(dòng)及過熱現(xiàn)象。若發(fā)現(xiàn)不正?,F(xiàn)象應(yīng)立即處理。

      4 為什么說(shuō)SF6氣體是較理想的滅弧介質(zhì)?它是怎樣滅弧的?

      SF6氣體是目前所知的較理想的氣體滅弧介質(zhì)。因?yàn)樗且环N負(fù)電性氣體,具有很強(qiáng)的吸附自由電子的能力,這對(duì)電弧電流過零后的去游離極為有利。其原因是:一方面,自由電子被大量吸附;另一方面,SF6吸附電子后,形成負(fù)離子SF6,它的運(yùn)動(dòng)速度比電子慢得多,容易與SF6復(fù)合為中性分子。由于吸附和復(fù)合的綜合作用,使弧隙中的帶電粒子密度急劇減小。當(dāng)溫度愈低時(shí),吸附與復(fù)合的作用愈強(qiáng)烈。其結(jié)果是SF6氣體在電流過零時(shí),去游離過程格外迅速。

      SF6斷路器一般是利用幾個(gè)到十幾個(gè)大氣壓力的SF6氣體,在噴口中形成高速氣流來(lái)熄滅電弧。利用預(yù)先儲(chǔ)存在斷路器中的高壓SF6氣體,在滅弧間隙中形成高速氣流,強(qiáng)烈地吹熄電弧,使絕緣墊冷卻。當(dāng)電弧在高速氣流中燃燒時(shí),弧隙中的熱量將及時(shí)地被帶走,電弧在氣流作用下迅速移動(dòng),熱發(fā)射和金屬蒸氣大大減少,特別是在電流接近零和過零時(shí),弧隙溫度將迅速下降,電弧直徑明顯減少。當(dāng)電流過零后,在強(qiáng)烈的氣流作用下,弧隙溫度迅速降到熱游離溫度以下,弧隙中的殘余物被消除,并由新鮮壓縮SF6氣體取代,電弧熄滅。

      5 SF6氣體絕緣全封閉組合電器GIS配電室巡回檢查應(yīng)注意什么?

      巡檢時(shí)應(yīng)注意下列事宜:

      1)室內(nèi)禁止飲食、吸煙。

      2)巡視操動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí),嚴(yán)禁接近或觸摸拐臂、連接桿等裸露的可動(dòng)件。

      3)當(dāng)含氧測(cè)定儀或SF6氣體檢漏儀自動(dòng)報(bào)警發(fā)信號(hào)時(shí),人員不得進(jìn)入;如必須進(jìn)入時(shí),進(jìn)入前應(yīng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)至信號(hào)復(fù)歸。

      4)嚴(yán)禁在防爆膜附近停留,發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)查明原因。

      6 為什么真空斷路器的體積小而使用壽命長(zhǎng)?

      真空斷路器的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單,在一個(gè)抽真空的玻璃泡中放一對(duì)觸頭,由于真空的絕緣性,其滅弧性能特別好,可使動(dòng)、靜觸頭的開距非常?。?0k V的約10mm,而油斷路器觸頭開距約為160mm),所以真空斷路器的體積和重量都很小。由于真空斷路器的觸頭不會(huì)氧化,并且熄弧快,觸頭不易燒損,因此適用于頻繁操作的場(chǎng)合,使用壽命比油斷路器約高10倍。

      7 真空斷路器與其他高壓斷路器滅弧方式有何異同?

      各種交流斷路器主要都是利用電流過零來(lái)熄滅電弧的。一般的高壓斷路器如油、壓縮空氣、SF6等斷路器,當(dāng)出現(xiàn)電弧后,利用電弧能量將液體、固體介質(zhì)分解成氣體,或者靠外來(lái)能源(如壓縮空氣、SF6)通過噴口形成高速氣流;當(dāng)電流過零時(shí),使電弧迅速熄滅,同時(shí)弧隙依靠上述介質(zhì)使絕緣強(qiáng)度迅速恢復(fù)。而真空斷路器的滅弧室真空度為1.33×10-6~1.33×10-2Pa。當(dāng)出現(xiàn)電弧后,由于周圍真空而導(dǎo)致弧柱區(qū)的氣體與周圍有極大的壓力差,致使弧柱等離子體迅速向四周擴(kuò)散,有利于觸頭間隙絕緣強(qiáng)度迅速恢復(fù),加上弧柱的截面不僅隨電流大小而變化,而且在時(shí)間上幾乎同步,因此電流過零時(shí)弧柱也隨之迅速消失。再加上觸頭結(jié)構(gòu)常帶磁頭,強(qiáng)迫弧根在觸頭表面迅速運(yùn)動(dòng),因此當(dāng)電流過零時(shí),利用真空可使電弧迅速熄滅,滅弧效果更好。

      “水電站運(yùn)行大課堂”下期內(nèi)容預(yù)告:

      電氣一次設(shè)備知識(shí)問答(六)——真空斷路器的屏蔽罩有什么作用;如何根據(jù)斷路器的合閘電流選擇合閘保險(xiǎn)的容量;交流接角器的組成、工作原理和用途;交、直流接觸器為什么不能互換使用;熔斷器的滅弧方式。

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