湖北省兆復安電氣自動化科技有限公司是一家集開發設計、生產制造、經營銷售高低壓成套電氣設備的專業電氣成套公司。座落于 “中國軟起動之都”襄陽市,地理位置條件優越,交通十分便利。在這里向大家分享電氣成套中開關電器相關知識。
開關電器(switching device)是一種重要的輸配電設備,它是電力系統(包括發電、輸 電、變電、供電、配電、用電等環節)以及電力拖動系統中的控制和保護設備,凡是電能生產、傳輸、變換、供應、分配和使用的場所都要使用開關電器。
下面兆復安電氣向大家分享電氣成套中開關電器的主要性能參數。
1. 額定電壓(rated voltage)
開關電器在規定的正常使用和性能條件下,能夠連續運行的最高電壓稱為額定電壓。
根據國標GB 153—1993的規定,我國電網的額定電壓(系統標稱電壓,nominal voltage) 等級有 0.22/0.38kV. 0,38/0.66kV. IkV (L14kV)、3kV、6V、lOkV. (20kV)、35kV、66kV、110kV. 220kV、33OkV、500kV等。由于電網有電壓降落,并且電力系統有調壓要求,所以考慮到電氣設備的絕察性能和與系統最高電壓有關的其他性能,開關電器的額定電壓規定為系統最高電壓 (highest voltage of a system)。
按國標GB/T 11022的規定,對于額定電壓在220kV及以下系統中的開關電器,其額定電壓為系統額定電壓的 1.15 倍,有 3.6kV、7.2kV、12kV、(24kV)、40.5kV、72.5kV、126kV、252kV 這些等級;對于額定電壓在330kV及以上系統中的開關電器,其額定電壓為系統額定電壓的 1.1 倍,有 363kV、550kV 等等級。
2. 額定絕緣水平(rated insulation level)
開關電器工作時還將承受高于額定電壓的各種過電壓作用,包括工頻過電壓、操作過電壓、雷電沖擊過電壓。這就要求開關電器在各種過電壓的作用下,不會導致絕緣損壞。標志這方面性能的參數有1 min工頻耐受電壓(有效值)[power frequency withstand voltage (1min, rms)]、操作沖擊耐受電壓和雷電沖擊耐受電壓[lightning impuse withsand voltage (peak vlue)]。開關電器的絕緣分為相間絕緣、相對地絕緣和開關斷口絕緣,具體數值可參照國標 GB/T 11022 的規定。
3. 額定電流(rated current)
額定電流是指在規定的正常使用和性能條件下,開關電器主回路能夠長期承載的電流有效值,即開關電器允許長期通過的最大工作電流。在這種情況下,電器各部分的溫度不會超過允許值,以保證電器的工作可靠。
4. 額定短時耐受電流(rated short - time withstand current)
額定短時耐受電流即額定熱穩定電流,是指在規定的使用和性能條件下,在確定的短時間內,開關在閉合位置所能承載的規定電流有效值。
5. 額定峰值耐受電流(rated peak withstand current)
額定峰值耐受電流即額定動穩定電流,是指在規定的使用和性能條件下,開關在閉合位 置所能耐受的額定短時耐受電流第一個大半波的峰值電流。
6. 額定短路開斷電流(rated short - circuit breaking current)
額定短路開斷電流是指開關電器在規定的條件下能保證正常開斷的最大短路電流。
7. 額定短路關合電流(rated short - circuit making current)
額定短路關合電流是指在額定電壓以及規定使用和性能條件下,開關能保證正常關合的最大短路峰值電流。
這一參數表征了斷路器關合短路故障的能力。如果電力系統中的電力設備或電力線路在未投入運行前就已存在絕緣故障,甚至處于短路狀態(即所謂的“預伏故障”),當斷路器關合電路時,在關合過程中出現短路電流,對斷路器的關合造成很大阻力(這是由于短路電流 產生的電動力造成的),有時甚至會岀現觸頭合不到底的情況,此時會在觸頭間形成持續電弧,造成斷路器嚴重損壞甚至爆炸。為避免出現上述情況,斷路器應具有足夠的關合短路故障的能力。
8. 自動重合閘性能(auto - reclosing operation)
架空輸電線路的短路故障大多數是雷害、鳥害等臨時性故障。因此,為了提高供電的可 靠性,并增加電力系統的穩定性,線路保護多釆用快速自動重合操作的方式,即輸電線路發 生短路故障時,根據繼電保護發岀的信號,斷路器開斷短路故障;然后經很短的時間又再自 動關合。斷路器重合后,如故障并未消除,斷路器必須再次開斷短路故障。此后,在有的情 況下,由運行人員經過一定時間(如180s)再令斷路器關合電路,稱為“強送電”。強送電 后,如故障仍未消除,斷路器還需第三次開斷短路故障。上述操作順序稱為快速自動重合閘 斷路器的額定操作順序,可寫為
0- t-C0- f-CO
其中 Q 分閘操作(opening operation);
CO 斷路器合閘(closing)后無任何有意延時就立即進行分閘操作;
i ——無電流時間,是指自動重合操作中,斷路器開斷時從所有相中電弧均已熄滅起 到隨后重新關合時任意一相中開始通過電流時的時間間隔。對于快速自動重合 閘的斷路器,取z=0.3s;
t' 強送電時間,一般取180s o
以上主要是討論了開關電器共有的電氣性能參數,除此之外還包括操作性能(如分合閘 速度、允許合分次數、電壽命、機械壽命等)和與自然環境有關的性能。而且不同類型的開 關電器各有其特殊性,在此不一一列舉。成套電器是由開關電器等各種一次電器元件按一定 的接線方案構成的,開關電器的性能在很大程度上取決于開關電器元件的性能。
表1 - 1給出了國產VS1(ZN63A-12)型真空斷路器的主要性能參數。
^1-1 VS1 (ZN63A-12)型真空斷路器的主要性能參數
項 目 |
數 據 |
額定電壓/kV |
12 |
額定頻率/Hz |
50 |
1 min .工頻耐受電壓/斷口(有效值)/kV |
42/48 |
額定雷電沖擊電壓/斷口(峰值)/kV |
75/85 |
額定電流/A |
630, 1 250, 1 600 , 2 000, 2 500 , 3 150 |
額定短路開斷電流/kA |
20/25, 31.5, 40 |
額定短路關合電流(峰值)/kA |
50/63 , 80, 100 |
額定短路持續時間/s |
4 |
額定操作順序 |
0- t-CO- t' - CO |
觸頭開距/mm |
11±1 |
超行程/mm |
3.1±0.3 |
三相分、合閘不同期性/ms |
≦ 2 |
合閘觸頭彈跳時間/ms |
≦ 2 |
|
平均分閘速度/m*s-1 |
0.9 ~1.2 |
|
平均合閘速度/m*s-1 |
0.5-0.8 |
|
合閘時間/ms |
45-70 |
|
分閘時間/ms |
25-50 |
|
燃弧時間/ms |
≦ 15 |
|
開斷時間/ms |
≦ 65 |
|
開斷次數 |
30, 50, 100 |
|
機械壽命 |
20 000 |
|