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1 概述

 

1.1 產品型號和名稱

LW35-72.5/T3150-31.5型高壓六氟化硫斷路器，配CTB-Ⅰ型彈簧操動機構。

1.2 產品的主要用途和適用范圍

LW35-72.5/T3150-31.5型六氟化硫斷路器系戶外交流三極50Hz高壓輸變電設備，用于開合額定電流、故障電流或轉換線路，實現對輸變電系統的控制和保護，可以進行三極分閘、合閘及快速自動重合閘操作。

本產品采用自能式滅弧結構，每極為一個斷口，三極裝在一個框架上，配用彈簧操動機構進行三極機械聯動操作，可實現遠距離電控或就地手控。

1.3 使用環(huán)境條件

1.3.1 環(huán)境溫度：-40℃～+40℃。

1.3.2 風    壓： 不大于700Pa（相當于風速34 m/s）。

1.3.3 海拔高度：不高于1000m。

1.3.4 空氣污穢程度：Ⅲ級。

1.4 斷路器的主要技術參數

1.4.1斷路器及操動機構的主要技術參數見表1。

 

表1   斷路器的主要技術參數

 

 

表1（續(xù)）

  

1.4.2 SF₆氣體壓力參數（20℃）見表2。

 

表2  SF₆氣體壓力           單位：MPa（20℃）

 

1.4.3 機械特性見表3。

 

表3  主要機械特性

 

 

 

 

1.4.4控制回路和輔助回路參數見表4。

   表4 操動機構主要技術參數

序號	項  目  名  稱	單位	參 數
1	電機額定功率	W	600
2	電機額定電壓	V	d.c./a.c.220
3	額定電壓下儲能時間	s	≤15
4	合閘電磁鐵額定電壓	V	d.c.220
5	分閘電磁鐵額定電壓	V	d.c.220
6	驅潮電阻額定電壓/功率	V/ W	a.c.220/100

 

2 產品結構與工作原理

 

    LW35-72.5/T3150-31.5型高壓六氟化硫斷路器采用自能式滅弧原理，每極為單柱單斷口，每臺斷路器由裝在同一橫梁上的三個單極和一個彈簧機構組成，三極間為機械聯動。彈簧操動機構安裝在橫梁下方的中間部位，電氣控制和電機儲能系統置于機構箱內。單極的上部為滅弧室，中間為絕緣拉桿，下部為用于密封及傳動的支座。

斷路器總體外形見附圖1。

2.1 斷路器本體的工作原理和基本結構

    LW35-72.5/T3150-31.5型高壓六氟化硫斷路器的滅弧室采用自能式滅弧結構，斷路器在分閘時利用壓氣缸內的高壓熱膨脹氣流和噴口電弧的堵塞效應提高壓氣缸內的氣體壓力，從而熄滅電弧。

系統電流的流經途徑為：靜觸頭法蘭→靜觸頭座→靜觸指→主觸頭→觸頭支持件→壓氣缸→中間觸頭→支持件→下法蘭。

分閘操作：彈簧操動機構帶動支座中的傳動軸及其內拐臂，從而拉動絕緣拉桿、活塞桿、壓氣缸、動弧觸頭、主觸頭、噴口向下運動，當靜觸指和主觸頭分離后，電流仍沿著未脫開的靜弧觸頭和動弧觸頭流動，當動、靜弧觸頭分離時其間產生電弧，在靜弧觸頭未脫離噴口喉部之前，電弧燃燒產生的高溫高壓氣體流入壓氣缸與其中的冷態(tài)氣體混合從而使壓氣缸中的壓力提升，在靜弧觸頭脫離噴口喉部之后，壓氣缸中的高壓氣體從噴口喉部和動弧觸頭喉部雙向噴出，將電弧熄滅。

合閘操作：彈簧機構帶動支座中的傳動軸及其內拐臂，從而拉動絕緣拉桿、活塞桿、壓氣缸、動弧觸頭、主觸頭、噴口向上運動到合閘狀態(tài)，同時SF₆氣體通過噴口進入壓氣缸中，為下次分閘操作做好準備。

2.2 彈簧機構的工作原理和結構

2.2.1合閘彈簧的儲能過程

一個交直流兩用的電機帶動齒輪旋轉，通過90°換向傳遞給大、小棘爪，大、小棘爪推動棘輪旋轉，一端固定的合閘彈簧被聯動的拉桿壓縮而儲能。合閘彈簧的能量通過機構的儲能保持系統保持。

2.2.2 合閘操作

合閘線圈接受指令使操作桿推動脫扣器脫開，合閘保持摯子被頂起釋放棘輪，被保持的合閘彈簧釋放能量驅動凸輪旋轉，凸輪撞擊滾輪使拐臂旋轉完成合閘操作。合閘末端油緩沖器吸收多余的能量。由于三極的傳動軸通過連桿相連，因此三極合閘將同步進行，在合閘終止位置時，通過機構的合閘保持系統將機構保持在合閘位置。

在合閘過程中，分閘彈簧被儲能。同時帶動輔助開關轉動，當轉動到一定位置，輔助開關將合閘回路斷開、分閘回路接通，為分閘做準備。

合閘完畢后，電機儲能回路接通，合閘彈簧儲能。

2.2.3分閘操作

分閘線圈接受指令使操作桿推動脫扣器脫開，分閘保持摯子被頂起釋放拐臂，拐臂在分閘彈簧的驅動下旋轉完成分閘操作。分閘末端油緩沖器吸收多余的能量。

斷路器在分閘過程中，帶動輔助開關轉動，當運動到一定位置時，輔助開關將分閘回路斷開，合閘回路接通，為再次合閘做準備。

2.3電氣控制系統原理

電氣二次原理圖和二次接線圖分別見附圖9、附圖10，電氣元件符號說明見表8。二次圖所對應斷路器處于下述狀態(tài)：

斷路器處于分閘位置；

合閘彈簧未儲能；

SF₆氣體壓力為零表壓；

控制回路不帶電。

2.3.1控制回路原理

合閘控制回路：斷路器處于分閘狀態(tài)時，輔助開關（a/1）的12/14、24/22接點接通，從端子TB16來的遠方合閘操作信號經過就地/遠方轉換開關(LR)的23/24接點、防跳躍繼電器(52Y)的31/32接點、直流接觸器(88M)的21/22接點、電機保護繼電器(49MX)的31/32接點、SF6最低功能壓力閉鎖繼電器(1ZJ)的31/32接點到達合閘線圈(52C)，使合閘電磁鐵動作，從而斷路器合閘帶動輔助開關轉換，輔助開關（a/1）的12/14、24/22接點切斷合閘回路同時輔助開關（a/1）的11/13、23/21接點和輔助開關（a/2）的31/33、43/41接點接通分閘回路。

電氣防跳躍回路：當斷路器合閘后，輔助開關（a/1）的31/33接點接通防跳躍繼電器(52Y)，若合閘信號未能撤除，防跳躍繼電器動作,其31/32接點將合閘回路保持在中斷狀態(tài)，同時其接點13/14保持防跳躍回路處于接通狀態(tài)，即使斷路器分閘后輔助開關轉換，合閘回路仍不會導通。只有合閘信號撤除后，防跳躍繼電器(52Y)復位，合閘回路接通才能進行再次合閘。

分閘控制回路：斷路器處于合閘狀態(tài)，輔助開關（a/1）的11/13、23/21接點和輔助開關（a/2）的31/33、43/41接點接通分閘回路，從端子TB18來的遠方分閘操作信號經過就地/遠方轉換開關(LR)的23/24接點、SF₆最低功能壓力閉鎖繼電器(1ZJ)的31/32接點到達分閘線圈(52T)，使分閘電磁鐵動作，從而斷路器分閘并帶動輔助開關轉換，輔助開關（a/1）的11/13、23/21接點和輔助開關（a/2）的31/33、43/41接點切斷分閘回路。

2.3.2電機儲能控制原理

當斷路器合閘后，微動開關(hb1)的com/nc接點接通，電機控制直流接觸器(88M)的線圈接通，電機回路接通對合閘彈簧儲能。儲能到位時，機構傳動軸上的凸輪將微動開關切斷。

當機構儲能系統發(fā)生故障時，電機運轉時間過長，熱繼電器（49M）的動斷觸點97/98將防跳繼電器（49MX）線圈接通，防跳繼電器（49MX）的接點61/62斷開從而切斷儲能回路以保護電機。

2.3.3加熱驅潮原理

機構箱內裝有溫控器＋加熱器（SH），在產品運行時，溫控器始終投入；當環(huán)境溫度低于5°C時，溫控開關將加熱器投入。

2.3.4 SF₆氣體壓力報警控制回路

當SF₆氣體發(fā)生泄漏其密度低于報警壓力時，密度繼電器(P)的1/2接點閉合，接通機構箱中低氣壓報警信號燈并向控制室發(fā)出報警信號；

若SF₆氣體密度低于最低功能壓力時，密度繼電器(P)的3/4觸電閉合，使SF₆最低功能壓力閉鎖繼電器(1ZJ)動作，切斷合閘、分閘回路，斷路器不能進行合閘和分閘操作。

2.3.5為用戶提供的電源、控制及信號用端子

電源端子：  直流控制電源       （端子TB1/端子TB3）

            交流或直流電機電源 （端子TB4/端子TB5）

            加熱器電源         （端子TB6/端子TB7）

信號端子：

斷路器為用戶預留了20對輔助接點，10對常開接點（a2:TB81/TB82、TB79/TB80、TB77/TB78、TB75/TB76 ；a1: TB73/TB74、TB71/TB72、TB69/TB70、TB67/TB68、TB65/TB66、TB63/TB64）和10對常閉接點（a2: TB61/TB62、TB59/TB60、TB57/TB58、TB55/TB56 ；a1: TB53/TB54、TB51/TB52、TB49/TB50、TB47/TB48、TB45/TB46、TB43/TB44））。過流過時故障報警信號（TB21/TB22），合閘彈簧未儲能信號（TB23/TB24）、合閘彈簧儲能信號（TB25/TB26）、SF₆低氣壓閉鎖信號（TB29/TB30）、電機運轉信號（TB31/TB32）、SF₆低氣壓報警信號（TB33/TB34）、防跳接點（TB40/TB41）、控制回路電源故障報警信號（TB85/TB86）和電機電源故障報警信號（TB87/TB88）、加熱器故障報警信號（TB89/TB90）、就地信號（TB91/TB92）、遠方信號（TB93/TB94）。

 

3  產品的現場安裝

 

3.1 LW35-72.5/T3150-31.5型高壓六氟化硫斷路器的安裝地基圖詳見附圖2。

3.2斷路器對地基的作用力

最大動載荷： 2100kg

最大靜載荷： 1000kg 。

3.3斷路器的安裝步驟

斷路器應避免在雨天或大風天作業(yè)，并且每臺斷路器的各部分應按編號對應安裝。

3.3.1開箱檢查

打開機構箱后，應按隨機附帶的裝箱單仔細核對產品部件是否齊全和完好，檢查銘牌數據及技術說明是否符合訂貨合同。如發(fā)現產品部件遺漏、損壞或發(fā)貨不符合訂貨合同之處，應在開箱10天以內通知制造廠。

斷路器已在公司內組裝調試并試驗合格，為了產品運輸方便將產品分解成3個單極、機構、橫梁和支架四部分，但斷路器每極必須按出廠編號及標志進行組裝。

3.3.2 支架的安裝

LW35-72.5/T3150-31.5型高壓六氟化硫斷路器的基礎載荷應符合3.2條的規(guī)定，地腳螺栓布置尺寸符合附圖2的要求，其中安裝支架的基礎水平度不大于3/1000。

為了安裝方便，可將橫梁上的防雨蓋板拆下。

    將支架吊起并用地腳螺栓固定在基礎之上，將橫梁落在支架之上（注意其前后方向）并將其緊固（見附圖3）。

3.3.3 彈簧機構的安裝

彈簧機構的包裝應在安裝現場拆除，拆除包裝后的機構允許落地放置，但不得受力。

將彈簧機構吊裝在橫梁上（見附圖3，注意其前后方向），用M20×50的螺栓將其與橫梁固定。

3.3.4 斷路器單極的安裝

    將扳手插入單極的傳動軸中，順時針和逆時針轉動若干次以檢查斷路器單極內部在運輸中是否損壞，并按圖示方向將其分閘到底。將單極垂直吊起緩慢落入橫梁中，將固定單極用的6個M16×55的六角螺栓全部預緊之后方可把吊繩松開。重復以上安裝步驟，使三極斷路器按相序就位（見附圖4），在保證三極支座輸出軸平行的情況下,對稱緊固所有螺栓。

3.3.5 斷路器本體和機構的連接調整

3.3.5.1 將固定在橫梁中的三極連桿拆下，為安裝方便把兩端的拐臂5-1和連桿5-2全部解裂。安裝拐臂時注意其上的標記點與單極斷路器傳動軸上的標記點保持一致（見附圖5），連接極間連桿時注意連桿兩端螺紋擰入深度應大致相等，按圖示方向用手旋轉連桿將其預緊后再用工具夾住并轉動1/2圈，最后將兩端螺母5-3鎖緊。

3.3.5.2 將扳手插入A極斷路器的傳動軸上，按附圖5所示方向分合斷路器三極本體，應能順利合閘和分閘，不應出現明顯的卡滯現象，合格后將斷路器置于分閘到底位置。

3.3.5.3 將主拐臂、軸銷按附圖6所示裝好，隨機提供的扳手插入A極傳動軸，然后按附圖5所示分合方向進行慢合操作，用萬用表監(jiān)視各極斷路器是否接通，接通時測量其相對應的距離L1。此次測量數據記錄在案，用于斷路器接觸行程的計算。

3.3.5.4 再次利用隨機提供的扳手置斷路器三極本體于分閘到底的位置，將主拐臂按標記點位置安裝后與機構主拉桿連接，用手旋轉主拉桿上的調整接頭將其預緊后再用工具轉動1圈，最后緊固調整接頭兩端的螺母。

3.3.5.5 將分、合閘指示針安裝在C向傳動軸上，并調整其與分、合閘指示牌對應，然后用螺母鎖緊指示針。

3.3.5.6 密度繼電器的安裝

將密度繼電器及其接頭用隨機提供的4個M6×20六角螺栓、6平墊、6彈簧墊圈安裝在橫梁中相應的位置（見附圖8），其電纜按附圖8所示方向行線，并用隨機提供的纏繞管將線固定。

3.3.6 斷路器充SF6

    斷路器單極在出廠時已充入0.025MPa的SF₆，現場不需對各單極進行抽真空水份處理，但需將氣路連通管中的空氣排除。用隨機提供的充氣工具將SF₆氣瓶與充氣接頭上的自封閥連接，除去氣路連通管上的包裝，打開氣瓶，用SF₆氣體吹拂5s（注意：與三極連接的氣路連通管上的接頭為自封閥，排氣時必須將接頭上的頂針頂開），然后將氣路連通管與各單極上的充氣閥連接，并緩緩充至額定壓力（注意：與各單極連接的氣閥上的螺母應旋到底，以確保各極斷路器氣室的連通）。

3.3.7 測量斷路器行程

    在額定SF₆氣壓和額定操作電壓下，對斷路器進行單分、單合操作各兩次后，按圖7 所示方法測量斷路器分別位于合閘和分閘時的尺寸，其差值L3-L2乘以1.5（此系數為內拐臂與主拐臂長之比）即為斷路器行程S,行程應滿足150+2 -4的要求,并且L3減去第3.3.5.3條中測得的值L1,然后兩者之差乘以1.5即為接觸行程,應滿足27±2的要求,否則按3.3.5.4要求重新連接機構。

3.3.8 恢復防雨蓋板。

3.3.9 涂抹防水密封膠

在橫梁防雨蓋間隙涂抹隨機提供的防水膠(HZ1313硅酮密封膠)。

3.3.10機構箱的接地

將接地排(用戶自備,通流面積大于100mm²)與機構箱上接地排相連。

 

4 產品投入運行前的技術要求

 

斷路器在安裝調試后，投入運行前應做以下檢查和調整，并滿足本說明書的規(guī)定值。

4.1  在制造廠已經對斷路器單極及氣路連通部分完成了定量檢漏合格，在現場只需對各密封面及接頭部進行定性檢漏。

4.2  測量斷路器內SF₆氣體水份含量應不大于150×10^-6（體積分數）。

4.3  檢查密度繼電器SF₆氣體壓力降低報警和最低功能壓力值，符合表2的要求。

注：此項檢查可在密度繼電器上單獨進行。

4.4 測量滅弧室主回路電阻

使滅弧室處于合閘位置，測量斷路器的主回路電阻不大于表1的規(guī)定值。

4.5重新檢查安裝時的各螺釘、螺栓、螺母是否緊固，各銷軸、擋圈、開口銷是否安裝正確，各充氣閥是否打開、各氣室壓力是否到達額定壓力值，檢查各信號指示、閉鎖裝置及加熱驅潮裝置是否正常，電氣線路是否有松動脫落現象。

4.6斷路器的操作試驗

在額定SF₆氣壓和額定操作電壓下，對斷路器進行單分、單合各5次，分-0.3s-合分2次，并測量各項參數，應符合表3的規(guī)定。

在額定電壓下測量彈簧機構儲能時間應小于15s。

注：每次操作之間要有大于3min的時間間隔。

完成上述工作后，產品即可做好投運準備。

 

5  產品的維護和檢修

 

為了保證LW35-72.5/T3150-31.5型高壓六氟化硫斷路器能夠良好地運行，需要在現場按規(guī)定進行必要的定期維護。

5.1每周的巡檢

5.1.1檢查瓷瓶的損壞和污穢。

5.1.2檢查并記錄SF₆氣體壓力。

5.1.3檢查分合指示牌位置是否正確。

5.1.4檢查極間連桿、橫梁及支架上螺母是否松動。

5.1.5檢查防雨罩是否破損。

5.2 每1~2年的檢查和維護

先將斷路器退出運行，使之處于分閘和合閘彈簧未儲能位置，切斷交流、直流電源。檢查內容除每周的巡檢內容外，還包含以下部分：

5.2.1緊固機構中的螺栓和螺母。

5.2.2 測量斷路器的行程。

5.2.3 測量主回路電阻。

5.2.4 測量SF₆氣體水份。

5.2.5 對各極斷路器密封面及氣路連通管接頭部位進行定性檢漏。

5.2.6 檢查密度繼電器SF₆氣體壓力降低報警和最低功能壓力值，符合表2要求。

5.2.7 檢查電氣控制線路是否松動和各元件是否正常。

5.3大修

大修應在產品運行每10年或開斷短路電流12次或斷路器操作次數達到2000次后進行。大修應由制造廠或制造廠派人指導實施。

 

6  斷路器現場SF₆氣體檢漏方法

 

LW35-72.5/T3150-31.5型高壓六氟化硫斷路器充入SF₆氣體后，需要對斷路器本體及氣路連通管連接部進行定性密封檢查。

6.1準備工作

6.1.1檢查SF₆氣體壓力應為額定壓力。

6.1.2被檢漏處的周圍環(huán)境不得有SF₆氣體，如有則需吹拂掉。

6.2定性檢漏

6.2.1定性檢漏的目的在于發(fā)現現場安裝中局部安裝不當造成的明顯漏點。部位包括氣管連通系統、本體、密度繼電器及轉動密封處。

6.2.2檢查方法：用檢漏儀探頭離被測點1~2mm緩緩移動。

合格標準：檢漏儀上指針穩(wěn)定狀態(tài)下基本不動。如檢漏儀指針不穩(wěn)定，且認為是殘留氣體，則允許吹風驅趕1h后繼續(xù)測量。

 

7  現場水份處理及測量方法

 

LW35-72.5/T3150-31.5型高壓六氟化硫斷路器出廠時已經進行水份處理，并充以0.025MPa的SF₆氣體，因此，產品現場安裝后，則不需抽真空，將氣路連通管中空氣排凈后直接充入SF₆氣體。

產品運行時檢測出水份含量超標時，必須對SF₆氣體進行水份處理；斷路器本體解體檢修后，充入SF₆氣體前也需進行水份處理。

7.1水份處理

現場斷路器水份處理主要使用抽真空和充高純氮清洗的方法。

7.1.1所需設備

所需設備包括SF₆氣體回收裝置、麥氏真空計、充放氣工具和高純氮等。所用高純氮應符合本說明書表6的規(guī)定。

7.1.2抽真空時間

 抽真空時，使真空度≤133.3Pa并至少維持2h以上。抽真空的時間越長，真空度越高，則對降低水份含量越有利。

7.1.3抽真空

允許在斷路器單極上進行，即將回收裝置接在單極的充氣閥上；也可以將斷路器三極通過氣路連通管相連后一起進行。

7.1.4正確使用回收裝置

使用回收裝置抽真空時，斷路器本體處于負壓的情況下，若要切斷電源，請按設備使用說明的順序關閉各閥門后才可進行。

7.1.5正確使用真空計

在抽真空過程中，用麥氏真空計來檢查本體的真空度。檢查時，按固定的使用方法打開與真空計相連的管路閥門，其余時間應關閉之，以防止水銀反吸到本體中。

7.1.6用高純氮干燥

在抽真空后先充入0.5MPa的高純氮進行干燥，停留12h以上，檢查氮氣的水份含量，其值應明顯小于150×10^-6（體積分數）,然后再抽真空一次，充入SF₆氣體至額定壓力，檢查SF₆氣體水份含量，若超標可重復1.3及1.6過程，直至合格為止。

7.2水份測量

SF₆氣體中水份含量是通過微量水份儀來確定的，微量水份儀使用方法見其說明書。

7.2.1所需設備

所需設備包括微量水份儀、減壓閥（與氧氣瓶上所用減壓閥相同）、高純氮。

7.2.2檢查氣體壓力

測量前檢查本體內SF₆氣體壓力為額定壓力。

7.2.3測量時間

測量時間選擇在充入SF₆氣體24h后進行。

7.2.4氣候條件

嚴禁在雨濕天氣進行。

7.2.5測量系統預干燥

測量系統（包括微量水份儀、管路、減壓閥等）在取樣前必須用高純氮預先干燥。

7.2.6測量系統的密封性

測量系統的密封性能必須可靠，為防止外界水份的滲入，管路宜采用不銹鋼管和塑料管，避免使用膠皮管。

注：在充放氣時應將充放氣工具上接頭擰入到底才能充放氣。

 

8  對SF₆氣體和高純氮的質量要求

 

8.1對SF₆氣體的質量要求

斷路器使用的SF₆氣體應符合表5的要求。

                        表5 SF₆氣體質量標準

8.2 對高純氮的質量要求

斷路器處理水份時使用的氮氣，其質量應符合表6的要求。

表6高純氮質量標準

9 產品隨機文件、隨機附件和工具

 

9.1 隨機文件

9.1.1  產品合格證。

9.1.2  安裝使用說明書。

9.1.3  裝箱單。

9.2 隨機附件和工具見表7。

                        表7  隨機附件和工具

 

10 產品的驗收、保管與訂貨須知

 

10.1驗收

產品到達目的地后，根據訂貨合同和包裝清單點清包裝和件數，查明所有包裝箱應完整無損，如發(fā)現規(guī)格不對、缺件、包裝或零部件損壞，應在10天內通知制造廠。

10.2保管

產品在未安裝前，嚴禁將各氣路連通管接頭和充氣閥的包裝蓋拆除。

產品應避免儲存在腐蝕性的大氣中。存放的環(huán)境溫度應在+58C~+408C且通風干燥的室內。在存放期間每6個月應檢查各極斷路器內SF₆氣體的壓力不低于0.025MPa。注意：若需補氣請先將充放氣工具中空氣排凈。

10.3 訂貨

產品訂貨時應明確以下內容：

10.3.1 產品型號、名稱、數量。

10.3.2 產品額定電壓、額定電流及短路開斷電流。

10.3.3 瓷套爬電比距。

10.3.4 控制回路電壓。

10.3.5 儲能電機電壓。

10.3.6 專用工具名稱及數量。

10.3.7 備品清單。