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摘要:为了适应不断发展的社会工业、生活用电需求,许多大型变电站和电厂相继建立。面对高压系统中有可能遇到的种种情况,断路器的作用不可忽视,尤其是高压断路器能够在紧急的电路短路情况下对电路进行断路,保护电路安全。因此,本文将对220kv的隔离式断路器的特性进行介绍,对其操作方法进行探析。
关键词:高压断路器;隔离式断路器;操作方法
引言:
一般说来,电路中的隔离开关和断路器为两个独立的概念。隔离开关俗称为“刀闸”,一般被用在通了小电流的电路中,主要在其上进行倒闸和切断电源的工作,不具备灭弧能力;断路器除了可以切断电路中的空载、负荷、短路电流,拥有足量的断流能力,还可以对装置本身进行保护,具备灭弧能力。为了提高变电站工作效率,如今真正在实际高压电路中投入使用的更多的是隔离式断路器,因为隔离式断路器的建造更加节省土地,并且将隔离开关、互感器和断路器三者融为一体,整合了多方功能,更容易适应高压电路中有可能遇到的意外情况,也更具实操性[1]。
一、隔离式断路器
实际上传统断路器和隔离断路器的功能相像,只不过隔离断路器除了能够应对电路中的突发情况,在设备维护过程中也可以行使隔离开关的功能,将分闸位置以安全故障行使进行锁定。以硅为主要材质的橡胶绝缘子能够提高隔离断路器的绝缘能力,当其表面与水接触时,因其高度的防水性能使之也具备一定的自洁能力,也因此更好地适应极端环境,有效地抑制漏电情况的发生。
为了是隔离断路器的使用符合IEC提出的标准,要对其组合功能进行试验,试验的目的相当于对隔了式断路器的质量进行检测,使其满足隔离的特性要求[2]。隔离式断路器是集断路器和隔离开关于一体的设备,所以开放式的隔离开关不需要设在空气绝缘变电站之中,再加上隔离开关的维护周期较短,若是在受污染的环境下则要更短,所以采用隔离式断路器能够增长维护周期,同时也提高电路的安全质量。
隔离式断路器安装的位置也不只一种,可以安装在合闸或者分闸的位置上进行安装,这和传统断路器安装的位置一样;或者对主触头的分闸位置进行锁定,再在隔离断开的位置安置隔离式断路器。但是要在隔离位置上安装隔离式断路器,即从分闸处转移位置,需要利用电子装置进行机械闭锁,还需要对机构的电气连锁进行操作,以保护在场的工作人员。
隔离式断路器不存在传统隔离开关具有的显明断开点,对隔离式断路器只需控制好接地开关即可保护好在场的人员安全。维护期间注意合闸处的机械闭锁,断开主电路电流,保证人身安全。
二、具体操作方法
现以双母线接线中的一组母线设置分段断路器(双母线单分段)的方式运行的220kV系统为例,对智能型的隔离式断路器操作方法进行浅析。
(一)接线方式
当电路运作正常时,双母线的工作正常并同时进行。如果任意段母线被发现到电路故障,隔离式断路器即可发挥其切断电源保护电路的功能。倒闸操作适用于检查维修母线的情况下,这样的话另一条未检修的母线仍可正常运行。和传统变电站独立设置的隔离开关不同,隔离式断路器的检修状态包含开关和主变线路。
1.运行与非运行时的三种情况
(1)当220kV的隔离式断路器在主编高压侧和出线处运行时,断路器和两侧母线均为合闸状态,断路器和操作机构的手柄都由“就地”切换为“远方”,再将断路器的的闭锁解开;(2)电路在正常情况下双母线同时运作,所以两侧母线闸刀处合闸状态,断路器处分闸状态,但是母线和断路器两者的工作整体同运;(3)单侧母线运作时,另一侧母线隔离开,断路器分闸,断路器和操作机构的手柄都由“远方”切换为“就地”,再闭锁断路器。
2.检修
检修情况下和220kV隔离式断路器冷备是的状态相似:单侧母线接地,闸刀合闸,隔离拉开另一条母线,断路器两侧倒闸封线,其手柄和操动机构的手柄都由“远方”切换为“闭锁”,闭锁断路器。
(二)闭锁系统
隔离式断路器的闭锁系统适用于应对工作人员操作失误的后备保险措施,该220kV隔离式断路器设置了电气连锁和机械联锁两个闭锁系统。
1.电气联锁
此联锁系统最初用在独立的断路器和隔离开关之间时是通过安装在隔离开关的电磁锁串联入断路器的常开触点,来保证断路器在合闸位置时无法分开隔离开关。用在隔离式断路器的电气联锁系统运作机制与之相仿,但更加灵活,它将断路器自身、接地开关和闭锁装置三者结合,并根据不同的条件变换闭锁方式,以起到相互牵制的作用,具体有以下几种情况:
(1)接地闸刀分闸和防合闸闭锁装置解锁,才可对隔离断路器进行合闸操作。
(2)隔离断路器分闸和防合闸闭锁装置闭锁,才能继续进行接地闸刀的分合闸操作。
(3)接地闸刀分闸和隔离断路器分闸,才能继续对防合闸闭锁装置进行解锁和闭锁的操作。
2.机械联锁
用于断路器合隔离开关两个独立设备间的机械联锁是通过连杆将两者连接,如此断路器就不会与隔离开关分离开来。隔离式断路器则是通过手动控制锁杆来达成解锁和闭锁功能,锁杆被拉出则为解锁动作,断路器也此时才能合闸;相对地,锁杆被推入则为闭锁动作,闸刀被锁杆拦住,断路器此时无法合闸。
(三)注意事项
每一次进行闭锁操作后,确定各个闸的位置是否分和到位;隔离式断路器状态的切换应留意母线的运作状况,根据变化的条件合理应对冷备、热备和运行状态,以便进行下一步操作。在实际电路运行情况下离不开对隔离式断路器的检修,智能型的隔离式断路器可以实现远程操作,而使之从热备状态转到检修状态的步骤为:将断路器遥控手柄和操动机构依次设置为“就地”,再操动闭锁装置实行闭锁;由检修转热备状态的步骤则反之。实行以上操作使,应分闸断路器,分开接地,保护在场人员的人身安全。
三、结语
隔离式断路器与传统独立开来使用的隔离开关和断路器有相当的优势,因此对隔离式断路器的概念和其运作机制有一定的认识有助于电路工作在一定的安全保障机制下进行,提高工作效率也保证安全质量。隔离式断路器在实际中的投入面已越来越广,除了会在220kV的高压电路中投入使用,一些低压变电站和家庭电路中也有对其进行采用,因其体积小、灵活的操作性更为当下的人们所青睐。
参考文献:
[1]刘祖永,严启明,王小波,吴丹.隔离式断路器在智能变电站中的应用[J].电力建设,2014(01):23-25.
[2]IEC62271-108额定电压72,5kV及以上高压交流隔离式断路器.