LW8405高压六氟化硫断路器.docx

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LW8405高压六氟化硫断路器

LW8-40.5高压六氟化硫断路器

40.5KV户外高压六氟化硫断路器

设备说明一览表

1．概述

1．1LW8-40.5（T）型户外高压六氟化硫路器是三相交流50赫兹的户外高压电气设备；适用于40.5kV输配电系统的控制和保护；也可用于联络断路器及开合电容器组的场合；并可内附电流互感器供测量与保护用。

1．2LW8-40.5（T）型断路器配用CT14型弹簧操动机构。

1．3断路器符合国家标准GB1984-1989《交流高压断路器》和国际电工委员会标准IEC60056：

1987《高压交流断路器》的要求。

1．4断路器的主要特点

a．开断性能优良，燃弧时间短，电寿命长，在额定电压下连续开断25千安20次不检修，不更换六氟化硫气体；

b．绝缘可靠，气压在零表压时可耐受40.5千伏10分钟；

c．机械可靠性高，合闸能力强，能频繁操作；

d．开合电容器组电流400安无重燃；

e．切空长线25、50公里无重燃；

f．结构简单、体积小，不检修周期长。

1．5使用环境条件

a海拔高度：

不超过2500;米；高原型4000米；

b环境温度：

-30℃—+40℃（特殊要求-40℃—+40℃）；

c相对湿度：

日平均不大于95%，月平均不大于90%（25℃）；

d风速：

不大于35米/秒；

e污秽等级为III级；瓷套爬距为1050mm（1320mm）（公称爬电比距不低于25mm/kV）。

f没有易燃物质、爆炸危险、化学腐蚀及剧烈振动的场合。

2主要技术参数

2．1LW8-40.5（T）型断路器的主要技术参数见表1。

2．2断路器装配调整参数见表2。

3结构及工作原理

3．1断路器有平行传动（外型见图1、图3）和垂直传动即L型（外型见图2、图4）两种方式，内部结构见图5。

断路器为瓷柱式结构，三相分立，均具有压气式灭弧室，三相气体通过铜管连通。

断路器由支柱瓷瓶、电流互感器、灭弧室、吸附器、传动箱、连杆、底架及弹簧操动机构等部分组成。

3．1．1瓷套

瓷套为断路器主回路与电力系统连接的支持与绝缘构件，由于它与断路器外壳相通，属于压力容器的一人部分，故强度高，气密性好。

3．1．2LW8-40.5（T）型断路器的灭弧室主要由静触头、动触头、瓷套、气缸及喷口等部件组成（见图5），瓷套及绝缘拉杆构成了动、静触头的对地绝缘。

3．1．3吸附器

吸附器为铝合金容器。

LW8-40.5（T）型断路器的吸器每台装六个，只是其中三个放在传动箱内，三个装在冷却帽内。

吸附器内装有F—03分子筛，其作用是吸附六氟化硫气体中的水份及由于电弧作用而分解形成的低氟化物。

表1

序号

名称

单位

数据

1

额定电压

kV

40.5

2

最高电压

kV

40.5

3

额定绝

缘水平

雷电冲击耐压（全波峰值）

kV

200*/215（断口）注：

标准化185kV

工频耐压（1分钟）

kV

95/118（断口）

4

额定电流

A

1600/2000

1600/2000/2500/3150

5

机械寿命

次

5000

6

六氟化硫气体额定压力（20℃时表压）

MPa

0.40

0.50

7

闭锁压力（20℃时表压）

MPa

0.3

0.40

8

最抵使用环境温度

℃

-40

-30

9

额定短路开断电流

kV

20

25

25

31.5

10

额定短路关合电流（峰值）

kV

50

63

63

80

11

额定短时耐受电流（热稳定电流）

kV

20

25

25

31.5

12

额定峰值耐受电流（动稳定电流）

kV

50

63

63

80

13

额定失步开断电流

kV

5

6.3

6.3

8

14

额定短路开断电流下的累计开断次数

次

20

15

额定短路持续时间

S

4

16

合闸时间（额定操作电压下）

S

≤0.1

17

分闸时间（额定操作电压下）

S

≤0.06

18

额定操作顺序

分-03s—合分

-180s—合分

19

额定开合单个电容器组电流

A

400

20

年漏气率

%/年

≤1

21

六氟化硫气体水份含量（20℃时）

uL/L

≤150

22

配CT14型弹簧操动机构的额定操作电压

合闸线圈、分闸线圈电压

V

交流：

220380

直流：

48110220

储能电机电压

V

交流：

220

直流：

220/110

23

六氟化硫气体重量

Kg

5

24

断路器（包括操动机构）重量

kg

1000

3.1.4传动箱

传动箱为钢板焊接构件（图6），其作用是将机构输出的水平运动通过外拐臂、轴及内拐臂转换成断路器动触头的垂直运动；轴的两端装有转动密封圈。

在外拐臂的上、下分别装有合闸缓冲器和分闸缓冲器，传动箱侧部的自封阀是断路器充、放气及管道连接的接口，可用于测量断路器水份用。

瓷柱式断路器如果带CT时二次线由传动箱侧面引出。

3．2灭弧原理

断路器的灭弧室为单压力压气式结构：

即断路器内充有0.4-0.5Mpa表压的六氟化硫气体，分闸过程中，可动气缸对静止的触座作相对运动，气缸内的气体被压缩，与气缸外的气体形成压力差，高压力的六氟化硫气体通过喷口强烈吹拂电弧，迫使电弧在电流过零时熄灭，一旦分断完毕，此压力差很快就消失，压气缸内外压力恢平衡，由于静止的触座上装有逆止阀，合闸时的压力差非常小。

表2

K1—K3

200/5

0.2

15

K1—K4

300/5

0.2

15

4

LR一35一400

K1一K2

200/5

0.2

15

K1一K3

300/5

0.2

15

K1一K4

400/5

0.2

15

5

LR一35一600

K1一K2

300/5

0.2

15

K1一K3

400/5

0.2

15

K1一K4

600/5

0.2

20

6

LR一35一800

K1一K2

400/5

0.1

20

K1一K3

600/5

0.1

20

K1一K4

800/5

0.1

20

7

LR一35一1000

K1一K2

600/5

0.1

20

K1一K3

800/5

0.1

20

K1一K4

1000/5

0.1

20

8

LR一35一1200

K1一K2

800/5

0.1

25

K1一K3

1000/5

0.1

25

K1一K4

1200/5

0.1

25

9

LR一35一1500

K1一K2

1000/5

0.1

30

K1一K3

1200/5

0.1

30

K1一K4

1500/5

0.1

30

10

LR一35一1800

K1一K2

1200/5

0.1

30

K1一K3

1500/5

0.1

30

K1一K4

1800/5

0.1

30

11

LR一35一2000

K1一K2

1500/5

0.1

30

K1一K3

1800/5

0.1

30

K1一K4

2000/5

0.1

30

12

LR一35一2500

K1一K2

1800/5

0.1

30

K1一K3

2000/5

0.1

30

K1一K4

2500/5

0.1

30

注：

（1）LR型与LRD型即测量用电流互感器与保护用电流互感器，在同一栏中LR型不具有准确限值系数，表3额定负荷栏中括号内数据专指LW8-40.5（T）（A）型内附CT。

（2）本断路器内附互感器为穿心式套管型电流互感器。

（3）本厂可根据用户要求，设计制造特殊CT，如准确级为0.2级、0.1级或0.5S级、0.2S级，额定负载阻抗加大，电流比变化，额定二次电流为1A，准确限值系数提高等，各种具体技术参数可通过协商进行解决。

对于LW8-40.5（T）（CT）型断路器，互感器400/5以下变化，装配数量超过6只，各种技术参数需通过协商解决。

表4LW8-40.5（T）常规电流互感器技术参数

序

号

型号规格

接线抽头

电流比

准确级

额定负荷

（VA）

准确限值

系数

1

LR一35A·LW一200

K1一K2

100/5

5

15

/

K1一K3

150/5

3

15

/

K1一K4

200/5

3

15

/

2

LRD一35A·LW一200

K1一K2

100/5

10P

15

5

K1一K3

150/5

10P

15

10

K1一K4

200/5

10P

15

10

3

LR一35A·LW一400

K1一K2

200/5

0.5

15

/

K1一K3

300/5

0.5

15

/

K1一K4

400/5

0.5

15

/

4

LRD一35A·LW一400

K1一K2

200/5

10P

20

10

K1一K3

300/5

10P

20

10

K1一K4

400/5

10P

20

10

5

LR一35A·LW一600

K1一K2

300/5

0.5

15

/

K1一K3

400/5

0.5

15

/

K1一K4

600/5

0.5

15

/

6

LRD一35A·LW一600

K1一K2

300/5

10P

20

10

K1一K3

400/5

10P

20

10

K1一K4

600/5

10P

20

10

7

LR一35A·LW一800LRD

K1一K2

400/5

0.5

25

10

10P

K1一K3

600/5

0.5

25

15

10P

K1一K4

800/5

0.5

30

20

10P

30

8

LR一35A·LW一1000

LRD

K1一K2

600/5

0.5

25

15

10P

K1一K3

800/5

0.5

30

20

10P

30

K1一K4

1000/5

0.5

30

20

10P

30

9

LR一35A·LW一1200

LRD

K1一K2

800/5

0.5

30

20

10P

30

K1一K3

1000/5

0.5

30

20

10P

30

K1一K4

1200/5

0.5

30

20

10P

30

10

LR一35A·LW一1500

LRD

K1一K2

1000/5

0.5

30

20

10P

30

K1一K3

1200/5

0.5

30

20

10P

30

K1一K4

1500/5

0.5

30

20

10P

30

11

LR一35A·LW一1800

LRD

K1一K2

1200/5

0.5

30

20

10P

30

K1一K3

1500/5

0.5

30

20

10P

30

K1一K4

1800/5

0.5

30

20

10P

30

12

LR一35A·LW一2500

LRD

K1一K2

18000/5

0.5

30

20

10P

30

K1一K3

2000/5

0.5

30

20

10P

30

K1一K4

2500/5

0.5

30

20

10P

30

（4）对于表3中200/5以下电流比的电流互感器，为保证其应有的精度，使用时负荷应相匹配。

应根据我厂提供的测试合格证的参数进行选择。

（5）定货时必须注明互感器的规格型号电流比、准确级、额定负荷等参数，如未注明则按常规电流互感器参数供货。

（6）表3“备注”一档中加高CT实际高度为两只CT高度，在装有此类CT时，装配数量相应减少。

3．3．4互感器的装配位置符合下述规定：

当用户无特殊要求时，LRD型在下方，LR型在上方，如用户有特殊要求，可按用户要求进行装配。

3．3．5互感器接线

互感器的接线图22进行，接线板上导线面积为2.5mm2。

3．3．6铭牌

互感器铭牌置于机构箱左门内侧。

3．4操动机构

3．4．1操动机构主体部分见图15，CT14型弹簧机构采用夹板式结构，机构的储能驱动部分和合闸驱动部分为凸轮一四连杆机构，在机构的右、中侧板之间布置着凸轮、半轴、扇形板、输出轴、缓冲器、“分”、“合”指示牌、合闸电磁铁等部件；在机构的左、中侧板之间布置关棘轮、驱动块等零部件；转换开关、计数器、手动“分”、“合”按钮等分别布置在机构的上中部；储能电机、加热器等布置在机构的下方；在左侧板的外面装有接线端子、自动开关等；切换电机回路的行程开关布置在右侧板下边；储能弹簧分别布置在左、右侧板的外侧；机构通过固定在机构下部的两个角钢和后面的两个角钢上的安装孔，用M16的螺栓安装在机构箱内，再通过机构箱后面的安装孔用4个M20的螺栓与断路器相连结。

3．4．2CT14型弹簧操动机构的合闸弹簧的储能方式有电动机储能和手力储能；合闸操作有合闸电磁铁操作和手动按钮操作；合闸操作有分闸电磁铁操作和手动按钮操作。

3．4．3储能电机，采用HDZ型交直流两用单相串激电动机，其主要技术参数见能5。

表5

额定工作电压（V）

直流：

220/110交流：

220/110

额定功率（W）

900

正常工作电压范围

85%—110%额定工作电压

额定工作电压下储能时间（S）

小于15

3．4．4储能手柄：

采用700毫米长（直径20毫米）的储能手柄时最大操作力小于370N。

3．4．5合闸电磁铁：

采用螺管式电磁铁，其技术参数如表8所示。

表6

额定工作电压（V）

~220

~380

—48

—110

—220

额定工作电流（A）

3.5

2

10.5

4.6

2.3

20℃时线圈电阻（Ω）

3.9

10.2

4.5

24

95

正常工作电压范围

85%~110%额定工作电压

3．4．6分闸电磁铁：

采用螺管式电磁铁，由独立电源供电，其技术参数如表7所示。

表7

额定工作电压（V）

~220

~380

—48

—110

—220

额定工作电流（A）

3．5

2

13．7

6

3

20℃时线圈电阻（Ω）

7

23．5

3．5

18．3

74．3

正常工作电压范围

65%~120%额定工作电压，小于30%额定电压连续3次操作不得分闸。

2．4。

7机构输出轴工作转角57—60度；重量约400kg。

3．4．8辅助开关，选用F9-161A/W型，共有8对常开触点，8对常闭触点，允许长期通过电流不小于10A。

3．4．9行程开关具有一对转换触头，触头能通过持续电流不小于10A。

3．4．10接线端子能通过的持续电流不小于10A。

3．4．11二次控制回路原理图及接线图见图26a~26d。

3．5断路器的传动系统及动作原理。

3．5．1电动合闸

合闸弹簧储能见图18，由电动机带动偏心轮

（1）按图示方向转动，通过紧靠在偏心轮表面的滚轮

（2）推动驱动块（3）作上下摆动，从而带动驱动棘爪（5）上下摆动，推动棘轮（7）按图示方向转动，棘轮与储能轴（8）是空套的，在储能开始时电机只带动棘轮作空转，当转到固定在棘轮上的轴销（14）与固定在储能轴上的驱动板（11）顶住以后，棘轮就通过驱动板带动储能轴也按图示箭头方向转动。

挂弹簧拐臂（13）与储能轴是键联接，储能轴的转动带动了挂弹簧拐臂也按图示箭头方向转动，将合闸弹簧（16）拉长。

当储能轴转到将合闸弹簧拉到最长们置后，再向前转一点（约4·）储能轴就会被合闸弹簧带动自行过中，这时行程开关切断储能电机电源，驱动板将固定在驱动棘爪上的靠板（6）推开，驱动棘爪抬起，保证驱动棘爪与棘轮可靠脱离。

电动合闸见图19，图表示已储能时合闸操作系统的位置，实线图表示机构处于分闸并储能时该系统的位置，图19b表示机构处于合闸并已储能时该系统的位置。

双点划线表示操作系统实行“合闸操作”的状态。

合闸过程如下：

机构接受合闸信号以后，合闸电磁铁

（1）的铁芯被吸向下运动，拉动导板

（2）也向下运动，使杠杆（3）顺时针方向转动，杠杆（3）的转动带动固定在定位件（9）上的滚子（10）运动，推动定位件（9）逆时针转动，解除储能维持，合闸弹簧释放其通用能量，通过连杆传递到断路器传动箱的外拐臂上，使内外拐臂转动，并由内拐臂经绝缘连杆推动动触头向上运动，使断路器合闸，与此同时，外拐臂的转动使分闸弹簧储能。

3．5．2手动合闸：

按动合闸按钮（7），通过调节螺杆推动定位件（9）作逆时针转动完成合闸操作（见圈23）。

3．5．3自由脱扣。

见图20。

当机构处于分闸并且合闸弹簧已储能的位置时，如图20a所示凸轮连板机构的扇形板（4）由复们弹簧

（1）拉动复位到图示位置，半轴

（2）由本身复位弹簧带动复位到图示位置。

这时凸轮连杆机构完成了合闸的全部准备动作，一旦接受了合闸信号，定位件（6）抬起，将储能轴（凸轮5）的储能维持解脱，凸轮连杆机构的主要驱动元件凸轮（5）在合闸弹簧的带动下，按逆时针方向转动，在凸轮转动过程中，凸轮工作推动滚轮（7）向下方运动，带动连板（3）、扇形板（4）作逆时针转动，直到扇形板与半轴扣住为止，这时连板与扇形板（4）的公共转轴成为凸轮连杆机构合闸四连杆的一个临时支点，使连板（3）、连板（8）和输出拐臂（9）组成的一组合闸四连杆向合闸方向运动，当合闸弹簧拉到最短位置时，凸轮停止转动，如图20b所示，输出轴旋转一个合闸转角，上述四连杆完成了合闸动作。

在凸轮连杆机构的整个合闸过程中，包括合闸开始和合闸终了，一旦凸轮连杆机构的半轴作顺时针转动，扇形板与半轴间的扣接就会被解除，连板（3）与扇形板（4）的公共储能轴（10）的临时支点将发生位移，破坏了合闸四连杆的运动，输出轴的合闸动作也就立即结束，并在分闸弹簧的作用下实现分闸，也就是实现自由脱扣。

3．5．4重合闸：

图20d画出了凸轮连杆机构处于合闸并且合闸弹簧已储能的位置，这时一旦半轴作顺时针转动，合闸四连杆会象上面叙述的一样完成分闸动作，而合闸弹簧早已准备好了进行再一次合闸动作，即实现一次自动重合闸。

在使用中断路器可以完成“分—0·3秒—合”成功或“分—0·3秒一合分”不成功的自动重合闸操作，重合闸仍保证铭牌开断容量。

3．5．5分闸操作：

分闸操作分为手动按钮操作和分闸电磁铁操作两种，如图21所示。

电动分闸操作，如图21所示，半轴（8）的位置为断路器处于合闸状态时的位置，当弯板（5）下方的分闸电磁铁

（1）接到分闸信号，分闸电磁铁里的铁芯就被吸合向上运动，推动顶杆（6）向上运动，顶杆推动弯板（5）作图21b双点划线所示方向运动，从而带动半轴作同样方向的转动，当半轴转到一定位置时，扇形板与半轴的扣接解除，他闸弹簧释放能量，带动拐臂反向转动，使动触头向下运动，断路器分闸。

分合闸缓冲是为了吸收触头在分、合闸动作完成后所剩余的动能，并限制动触头的终止位置。

手动分闸操作：

当用手按分闸按钮，固定在半轴上的弯板作顺时针方向运动，从而完成了断路器的

分闸操作。

3．5．6手动合闸：

在机构与断路器连接之后应进行慢合试动作，以排除整个系统的卡阻现象。

操作时先将机构的合闸弹簧取下，并且将棘爪上的靠板卸掉，用手力储能的办法使储能轴转轴到储能位置后，用手推合闸按钮将定位件抬起，然后用手力储能手柄渐渐驱动储能轴向合闸方向转动，直到合闸完毕，在整个慢合过程中，手柄上应无特大阻力或“跳跃性反力”（即机构的负载应均匀的增大或减小）。

在慢合手应注意重新装上合闸弹簧和棘爪上的靠板。

3．6气体监测

气体监测采用SF6带指示密度控制器和电接点方式。

密度控制器可显示六氟化硫气体压力，并能对断路器实行自动监控。

它能自动修正温度对压力变化的影响，当断路器内气体压力低于0.42Mpa（一40℃地区0.32Mpa）时，密度控制器的1、2接点接通，发出报警信号；当断路器内气体压力低于0.4Mpa（一40℃地区0.30Mpa）时，密度控制器的3、4接点接通，发出闭锁信号。

4运输、验收及保管

4．1断路器处于分闸、合闸弹簧未储能位置，以整装状态运输。

出厂时断路器充有0.45Mpa压力的SF6气体。

短途汽车运输采用简易包装，瓷套有防护罩。

出国产品及铁路运输有包装箱，附件及资料单独装箱发运。

4．2运输和装卸时不得倾翻、碰撞和强烈震动。

4．3起吊注意事项：

a起吊前预备好起吊钢丝绳（长度为2200mm×4，带吊钩）及吊具（见图15），并要求二者有足够强度；（钢丝绳须有棉质护套以防划伤瓷套）

b根据互感器铭牌，确定断路器中互感器数量，掌握重心位置，小心缓慢起吊，防止断路器倾翻、碰撞；（起吊位置见底架起吊螺钉）

c在吊装过程中，均应轻起、轻放，避免钢丝绳靠压在瓷套上及强烈震动；

d起吊相对高度不得超过1000mm。

4．4验收：

4．4．1用户在断路器到达后，应立即开箱检查断路器是否完好无损，并核对断路器气体压力，如有异常，应立即与本厂联系。

4．4．2核对断路器铭牌上的数据与订货单上是否相符，并根据装箱单，核对文件及附件是否齐全。

4．4．3将断路器外表面尘埃及污物清除干净。

4．4．4断路器如长期存放，应定期检查并将机构的转换开关接线端子的导电部分涂工业凡士林油。

存放室内或棚屋内保管，并且干燥通风。

同时，如果断路器长期不投入运行，应将加热器投入，以便驱潮。

5安装及运行前的检查

5．1断路器安装前应按需要准备好牢固的基础及必要的场地（参见图3、图5、L型见图4、图6）LW8-40.5（A）型断路器向上的动载荷2000kg,向下的动载荷为2500kg。

如为旧站改造，配用原多油断路器基础上，用户可不必重新浇筑地基，只需按我厂设计的过渡基础架即可。

5．2断路器装配调试合格后整装出厂，在使用现场去掉包装，清扫污垢后可直接安装在预备好的基础上，须用地脚螺栓将断路器及操动机构部分固定牢靠。

地脚螺栓为M20×500。

LW8-40.5（T）型断路器，地脚螺栓数量为8只。

5．3连接

5．3．1主回路接线前，应将套管上接线面清理干净，（接线面有镀银层，不允许用砂布磨），便可与外部连接。

外部接线端子应与出线孔相配，参见（图8），接线螺栓为M16×25，24只。

5．3．2利用接地螺栓可靠连接地线。

5．3．3二次回路电缆应穿过六个ф40孔图11进入机构箱：

ф40孔上有橡皮套，橡皮套中间是不通的。

根据电缆的数量和直径将橡皮套开通。

孔径应小于电缆外径约2毫米；这样可以保证防尘效果。

5．3．4将互感器外部引线与机构箱端子相连，导线截面不得小于2.5平方毫米（铜芯）。

根据实际需

要的电流比，按图2的说明，接到互感器相应的接头上。

在运行中，电流互感器二次回路不允许开路，接线必须十分牢靠。

5．3．5连接控制回路参考图24a一24d进行，连接导线截面不得小于1.5平方毫米（铜芯）。

5．4检查试验

5．4．1断路器在出厂前，已全部安装