断路器说明书

1概述1.1产品型号和名称LW25-252高压六氟化硫断路器。1.2主要用途LW25-252高压六氟化硫断路器是户外三极交流高压开关设备，用作电力系统的控制和保护电器，也可用作联络断路器。1.3环境条件海拔高度不起过1000mm，高原型与用户协商最大风速34m/s环境温度-25℃～40℃最大日温差25℃相对温度90%（月平均）履冰厚度不超过10mm日照强度不超过1000w/㎡（晴天中午）抗震设防烈度8度1.4主要参数1.4.1产品主要技术参数见表1表1序号项目单位技术参数1额定电压KV2522额定频率Hz503额定电流A2500，3150，40004额定短路开断电流KA40，505额定短路关合电流（峰直）KA100，1256额定短时耐受电流（4s）KA40，50序号项目单位技术参数7额定峰时耐受电流（峰值）KA100，1258首开极系数-1.5,1.39额定操作顺序-0-0.3S-C0-180S-C010近区故障开断电流KA40×90%;40×75%50×90%;50×75%11失步开断电流KA10,12.5121min工频耐受电压（干、湿）（有效值）断口间KV395+145相对地KV39513雷电冲击耐受电压（峰值）断口间KV950+206相对地KV950145min零表压耐压试验（有效值）断口间KV1.3×252/√3相对间KV1.3×252/√315爬电比距断口/对地Cm/kv3.1/2.516操作方式-分极操作或三级电气联动17额定分闸时间ms20～3018额定合闸时间Ms80～11019开断时间Ms6020分-合时间（重合闸无电流时间隔）S≥0.3（由用户保证）21合-分时间（金属短接）Ms50～60（由用户保证）22合闸同期性Ms423分闸同期性Ms324每级断口数-125机械寿命次300026接线端子水平纵向拉力N150027接线端子水平横向拉力N100028接线端子垂直方向拉力N125029SF气体允许年漏气率-≤0.5%30每台断路器充入SF气体重量kg30序号项目单位技术参数31每台断路器重量kg350032符合标准GB1984及IEC6005633主回路电阻uΩ≤451.4.2六氟化硫气体压力参数（20℃时）见表2表2序号项目单位技术参数1额定充气压力MPa0.602补气报警压力MPaA=0.55±0.033补气反警解除压力MPaA1=(0.01～0.05)4断路器闭锁压力MPaL=0.50±0.035断路器闭锁解除压力MPaL1=L+(0.01～0.05)1.4.3产品结构参数见表3表3序号项目单位数据备注1行程mm252302接触行程（电气）mm42±2,38±23弹簧机构活赛杆行程mm03-1004拐臂滚子和机构凸轮之间间隙mm1.4±0.3断路器处于分闸状态合闸弹簧已储能5合闸弹簧定位螺母与定位杆距离mm12～476合闸电磁铁行程Cmm5.0～5.5断路器处于分闸状态，见图8触发器与脱扣器间隙Dmm2.0～3.5C-Dmm2.5～3.5触发器与防跳杆间隙Emm1.0～2.57分闸电磁铁行程Fmm2.8～3.2断路器处于合闸状态，见图7触发器与脱扣器间隙mm0.8～1.2F-Gmm1.6～2.41.4.4控制回路与辅助回路参数见表4序号项目单位数据备注1分、合闸线圈控制电压VDC110/2202分闸线圈电流A5.8/2.53合闸线圈电流A3.3/2.04电机电源电压VDC110/220AC220按订货合同5电机功率W3006电机转速r.p.m7507电机电流A5.5/2.78加热器电压VAC220功率W1002结构和工作原理2.1总体结构断路器总体结构见图1.1及图1.2（a）1-Interruptingunit2-Mechanismhousing3-Support图1.1断路器总体结构图(40kA)1-Interruptingunit2-Mechanismhousing3-Support图1.2断路器总体结构图(50kA)LW25-252高压六氟化硫断路器为每级单断口结构，每台产品由三个单极组成，每个单极包括灭弧室、支柱，操动机构和支架，外形呈I型布置。产品每极配用一台CT20-III（X）P型弹簧操动机构，可单极操作，也可三级电气联动操作。2.2灭弧室灭弧室以自能热膨胀熄弧原理为主，结合压气熄弧原理，采用变开距、双吹结构，它是由静触头系统、动触头系统、灭弧室瓷套、绝缘拉杆、支柱瓷套、直动密封待组成，见图2。电力引线接在灭弧室瓷套的上下接线端子1和上，具体安装孔尺寸由现场配钻。在合闸位置，电流从上接线端子1经静触头系统2、动触头系统4到下接线端子8。分闸时，由绝缘拉杆5带动动触头系统4中运动部分一起向下运动，当动、静弧触头脱离，产生电弧时，利用静弧触头及电弧对喷口的堵塞效应和电弧对气全的热膨胀作用，迅速提高灭弧室的吹弧气体压力，获得良好的吹弧效果，使得灭弧室具有极强的熄弧能力。合闸时，绝缘拉杆向上运动，这时所有的动运部件按分闸操作的反方向动作SF气体进入压气缸，动触头最终到达合闸位置。直动密封7安装在支持瓷瓶的底部，保证SF6气体的密封。静触头座内装有吸附剂，吸附剂用来保持SF6气休干燥，并吸收由电弧分解所产生的劣化气体。2.3弹簧操动机构弹簧操动机构其结构及工作原理见图3。2.3.1分闸操作见图3（A）弹簧操动机构在合闸位置且分闸弹簧3-2与合闸弹簧3-5均已储能。拐臂3-14和3-18受分闸弹簧3-2逆时针方各的力矩：此力短被合闸保持掣子3-13和分闸掣子3-12阻挡。分闸操作步骤如下：a）分闸电磁铁3-10的线圈接受分闸信号后带电，其动铁芯3-11动作，冲击分闸掣子3-12；b）分闸掣子3-12顺时针方向旋转，释放台闸持掣子3-13；c）合闸保持掣子顺时针方向旋转，将释放销子Ad)拐臂3-14和3-18受分闸弹簧3-2的推力，向逆时针方向旋转；e）拐臂3-14通过联板直接操动断路器本体使动、静触头快速分离，断路器分闸。2.3.2合闸操作见图3（B）弹簧机构在分闸位置，合闸等簧3-5已储能，棘轮轴3-4承受联接在棘轮3-3上的合闸弹簧3-5逆时针方向的力矩，此力矩被储能保持掣子3-6和合闸掣子3-7锁住。1-上接线端子；2-静触头系统；3-灭弧室瓷套；4-动触头系统；5-绝缘拉杆；6-支柱瓷套；7、直动密封；8-下接线端子图2灭弧室（A）合闸位置（合闸弹簧储能状态）（B）分闸位置（合闸弹簧储能状态）（C）合闸位置（合闸弹簧释放状态）图3弹簧操动机构工作原理合闸操作的步骤如下：a）合闸电磁铁3-8的线圈接受合闸信号后带电，掣子3-9动作，冲击合闸掣子3-7b）合闸掣子3-7向顺时针方向旋转，释放储能保持掣子3-6；C）储能保持掣子3-6逆时针释放旋转B销，棘轮3-3在合闸弹簧力的作用下，逆时针方向旋转，同时带动棘轮3-4旋转使凸轮3-1推动拐臂3-14顺时针方向逆时针方向旋转，并带动拐臂轴3-15上的拐臂3-18顺时针方向旋转，同时压缩分闸弹簧3-2储能；d）拐臂3-14通过联板直接操动断路器本休合同；e）合闸操作完成后的机构状态如图3（C）所示。A销再次被合闸保持掣子3-13锁住。2.3.3弹簧机构的合闸弹储能机构合闸操作完成后，合闸弹簧3-5处于释放状态如图3（C），棘爪轴3-17通过齿轮与电机相联，断路器合闸到位后，电机立即起动，对合闸弹簧进行储能。合闸弹簧储能动作如下：a）电动机启动，使棘爪轴3-17旋转；b）偏心的棘爪轴3-17上的两个棘爪3-16，在棘爪轴的传动中与棘轮3-3上的齿交替进行啮合，使棘轮转动；c）棘轮3-3逆时针方向旋转，带动拉杆使合闸弹簧3-5储能；d）通过死点后，棘轮轴3-4由合闸弹簧3-5给以逆时针方向的转动力矩，此力矩通过B销储能保持掣子3-6锁住；e）图3（A）为合闸弹簧能后的机构状态。2.3.4重合闸操作断路器的重合闸操作是依靠断路器分闸后，其操作机构的传动系统与控制回路能迅速地恢复到准备合闸状态，然后在重合闸继电器（装在主控室）的控制下断路器再次合闸。如果短路故障已经解除，则重合闸成功，断路器继续正常运行，如果短路故障尚未解除，则关合后立即分闸，此为一次不成功的重合闸操作。2.3.5断路器的防跳防跳性能是依靠两个方面实现的；第一是操动机构本身实现机械防跳，具体原理见图4。第二是在操动机构的合闸回路中设置的“防跳”线路来实现。220KV开关在设计院设计中如已经有电气防跳，为了防止冲突，我厂可以取消电气防跳，但如果用户图4机械防跳原理图要求，我厂产品是带电气防跳的。图4介绍了机械防跳装置的原理，其动作过程如下：a)分闸保持掣子锁住A销使断路器保持在分闸位置。A销与图3中拐臂3-14连在一起，合闸弹簧的反力作用在其上，方向如图所示，这样，A销便给分闸保持掣子一个逆时针的转矩，但同时掣子还被脱扣器通过滚轮锁住。b）当合闸线圈被合闸信号励磁时，铁心杆带动脱扣杆撞击脱扣器，使它逆时针方向转动，解脱了对分闸保持掣子的约束。分闸保持掣子便在合闸弹簧的反力作用下逆时针转动，A销被解脱，断路器合闸。同时，铁心通过脱扣杆压下防跳销。c）滚轮推动脱扣器的回转面，使其进一步逆时针转动。从而，脱扣器使脱扣杆顺时针转动（见图4b），从防跳销上滑脱，而防跳销使脱扣杆保持倾斜状态（见图4C）。d）如果断路器此时得到了意外的分闸信号开始分闸，A销便会向下运动，分闸保持掣子在复位弹簧作用下顺时针转动锁住轴A，然后，分闸保持掣子本身又被脱扣品锁住。e）在以上过程中，如果合闸信号一直保持，铁心杆和脱扣杆一直未能复位，则脱扣杆由于防跳锁的作用始终是倾斜的，从而铁心杆便不能撞击脱扣器，因此，断路器不能重复合闸操作（见图4e），实现了防跳功能。当合闸信号解除时，全闸线圈失磁，铁心杆和脱扣杆通过小弹簧复位，则铁心杆和脱扣杆均处于图4a状态，为下次合闸操作作好了准备。2.3.6断路器的闭锁为使断路器的分合闸操作比较平稳，该断路器采用油缓冲器来吸收分、合闸操作中的剩余能量，减少对断路器本身的冲击，提高产品的机械可靠性。2.4SF6气体和压力缩空气系统2.4.1SF6气体系统如图5所示，三级灭弧室SF气体系统各自独立，分别由截止阀经气管连向自补偿气体压力表和供气口。阀E在正常情况下，应处于开启位置，以连通灭弧室和气压表中的SF气体压力一致。阀D在正常情况下，应处于闭合位置，供气口应用“0”形密封圈和专用法兰密封。当SF气体密度降低，发出报警时，可由此口补给SF气体，即便是在带电运行的条件下，可由此口补气。1-灭弧室2-裁止阀E（常开）3-截止闸D（常闭）4-SF气管5-SF6密度继电器6-截止阀F（常闭）图5SF6气体系统SF6密度继电器GA/GL具有显示灭弧室内SF6气体压力和监视灭弧室内气体密度变化的双重功能。由于密度继电器内温度自补偿装置的作用，其盘面所反映压力值是20℃时的压力，并且该压力不会随温度变化发生弯化。密度继电器有两对接点，当气体发生泄漏，压力补气报警压力时，第一组接点闭合，给出补气报警信号，降至闭锁压力时，第二组接点闭合，给出闭锁信号，并切断断路器控制回路，闭锁断路器操作。2.5控制系统本产品控制原理见附图2电气原理图，端子接线位置见图附3接线图。电气原理图和接线图均为产品分闸状态、压力开关无压状态、电器元件无励磁状态，操作方式为远方操作时的位置，在额定工作状态下，压力开关位置为63GL（SF6）断开，63GA（SF6）断开。以下分别论述各元件的动作过程。2.5.1合闸操作和分闸操作产品在分闸位置，合闸回路接通。当接到合闸指令时，合闸线圈52带电、操作合闸电磁铁，使产品合闸。产品合闸后，转换开关52a、52b发生切换，合闸回路断开，分闸回路接通。当产品接到分闸指令时，分闸线圈52T1（52T2）带电，操作分闸电磁铁，使产品分闸，产品分闸后，转换开关52a、52b再次切换，分闸回路断开，合闸回路再次接通，等待下次合闸指令。5.2.2SF6低气压操作闭锁当SF6压力低于0.50Mpa时，63GL接通，继电器63GLX励磁动作，其常闭触点断开，切断了分、合闸回路。2.5.3