第六章 高压开关电器演示课件.ppt

《发电厂变电站电气设备》 第六章 高压开关电器 第四节 六氟化硫断路器 《发电厂变电站电气设备》 第六章 高压开关电器 第四节 六氟化硫断路器 教学内容 本节教学内容 一、六氟化硫气体的特性 二、SF6断路器的特点 三、SF6断路器的灭弧室 四、SF6断路器的附件 五、SF6断路器的结构类型 六、SF6断路器的使用知识 首页 一、六氟化硫气体的特性 六氟化硫气体（SF6）是由两位法国化学家于1900年合成的，它所具有的优良的灭弧和绝缘性能，六氟化硫断路器的优良性能得益于SF6气体。 1．SF6气体的物理特性 2．SF6气体的化学特性 3．SF6气体的电气特性 4．SF6气体的分解特性 在标准条件下，SF6为无色、无味的气体，难溶于水和油，容易液化，SF6的工作压力为0.2～0.7MPa。SF6气体比空气重，有向低处积聚的倾向。 SF6气体在常温（低于500℃）下是一种化学性能非常稳定的惰性气体。在通常条件下对电气设备中常用的金属和绝缘材料是不起化学作用的，它不侵蚀与它接触的物质。 具有优异的绝缘性能，在均匀电场中，SF6气体的绝缘强度为空气的2.5～3倍；具有优异灭弧性能，SF6气体的灭弧能力为空气的100倍，开断能力大约为空气的2～3倍。这是由于SF6气体及其分解物具有极强的电负性，它不仅具有优良的绝缘特性，还具有独特的热特性和电特性。电流过零前的截流小，能避免产生较高的过电压。 SF6气体的分解主要有三种情况，即在电弧作用下的分解；在电晕、火花和局部放电下的分解；在高温下的催化分解。 SF6气体在断路器操作中和出现内部故障时，会产生不同量的分解物，高毒性的分解物，（如SF4、S2F2、S2F10、SOF2、HF及SO2）会刺激皮肤、眼睛、粘膜，如果大量吸入，还会引起头晕和肺水肿。 纯SF6气体无腐蚀，但其分解物遇水后会变成腐蚀性强的电解质，会对设备内部某些材料造成损害及运行故障。（玻璃、瓷、绝缘纸及类似材料易受损害） 采用合适的材料和采取合理的结构，可以排除潮气和防止腐蚀。在设备运行中可以采用吸附剂（如氧化铝、碱石灰、分子筛或它们的混合物）清除设备内的潮气和SF6气体的分解物。 二、SF6断路器的特点 优点： 1．开断短路电流大，一般能达到40～50kA以上，最高可以达到80kA。 2．载流量大（额定电流可达12000A），触头的烧损小，电气寿命长。 3．SF6气体介质强度恢复速度快，开断近区故障的性能好，开断电容电流时不产生重燃，通常不加并联电阻就能够可靠地切断各种故障而不产生过电压，可降低设备的绝缘水平。 4．SF6断路器的采用全密封结构，减少了设备事故的可能性，使用安全，运行可靠性高。 5．SF6断路器没有爆炸和火灾的危险。噪声低、无污染、无公害，安全性较高。 6．SF6断路器结构设计紧凑，体积减小，能大幅度地减小占地面积。 7．安装调试简单方便，施工周期较短，220kV的SF6断路器只需2～3小时就可装好。 8．检修周期长，日常维护工作量极小，年运行费用大为降低。 缺点： 1．制造工艺要求高，制造成本高，价格昂贵。 2．SF6气体处理和管理工艺复杂，要有完备的气体回收、分析测试设备，工艺要求高。 三、SF6断路器的灭弧室 1.压气式SF6断路器的灭弧室 压气式SF6断路器灭弧室的可动部分带有压气装置，在开断过程中利用操作机构带动活塞和气缸的相对运动，压缩SF6气体形成气体吹弧而熄灭电弧。对操作功率要求大。 压气式SF6断路器结构简单，断路器内的SF6气体只有一种压力，又称单压式。工作压力一般为0.6MPa。压气式SF6断路器主要用于252kV以上电压等级。 按灭弧室结构可分：为变开距和定开距。 变开距灭弧室：在灭弧过程中，触头的开距是变化的。 变开距灭弧室按吹弧方式分为单向纵吹（适用于中小容量断路器）和双向纵吹（高压大容量断路器）。 1－主静触头；2－弧静触头；3－喷嘴；4－弧动触头；5－主动触头；6－压气缸；7－逆止阀；8－压气室；9－固定活塞；10－中间触头 触头系统：包括工作触头、弧触头和中间触头。 主喷口：用聚四氟乙烯或以聚四氟乙烯为主的填料制成的复合材料等绝缘材料制成。 逆止阀的作用：使分闸过程中压气室的气体集中向喷嘴吹弧，而在合闸过程中不致在压气室形成真空。 特点：变开距灭弧室内的气体利用率高。断口电压可做得较高（断口间隙可达150～160mm），但开断电流受到限制。绝缘喷嘴易被电弧烧伤，会影响弧隙的介质强度。 定开距灭弧室：断路器的触头由两个带嘴的空心静触头3、5和动触头2组成。在关合时，动触头2跨接于静触头3、5之间，构成电流通路；开断时，断