電力系統(tǒng)中斷路器操作機(jī)構(gòu)的選用
一、斷路器配制操作機(jī)構(gòu)的基本情況
斷路器是通過(guò)操作機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)部件，改變力的方向和作用點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)目的，其能量來(lái)源一般有電力和人力兩種，除人力機(jī)構(gòu)外，如電磁機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)機(jī)構(gòu)、彈簧機(jī)構(gòu)和液壓機(jī)構(gòu)均為依靠電力所做的功，依靠瞬間的能量釋放來(lái)實(shí)現(xiàn)斷路器的動(dòng)作。從農(nóng)網(wǎng)改造中所使用的新設(shè)備來(lái)看，雖然部件有新改進(jìn)，但仍無(wú)重大突破，仍存在著動(dòng)作環(huán)節(jié)太多，動(dòng)靜潤(rùn)滑等方面而造成機(jī)構(gòu)效率的問(wèn)題，同時(shí)又可能磨損和損壞部件，因此機(jī)構(gòu)的故障率較高。
根據(jù)近年來(lái)的實(shí)踐和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在斷路器的各種故障中，機(jī)構(gòu)操作為首位，約為八成，而這些機(jī)構(gòu)故障中，操作機(jī)構(gòu)故障又占絕大部分。究其原因主要是因?yàn)椴僮鳈C(jī)構(gòu)處于靜態(tài)運(yùn)行狀態(tài)，其各活動(dòng)環(huán)節(jié)工作狀態(tài)無(wú)法監(jiān)視，隱患無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)，特別是室外設(shè)備，由于受環(huán)境條件的影響，更易出現(xiàn)故障，所以操作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，零部件采用新材料、新工藝及提高加工精度等，是今后消除存在缺陷的一個(gè)長(zhǎng)期任務(wù)。
二、操作機(jī)構(gòu)應(yīng)具備的基本要求
由于斷咱器能否有效而可靠的動(dòng)作，較大程度上取決于操作機(jī)構(gòu)的性能和質(zhì)量，所以根據(jù)斷路器的不同，其配備的操作機(jī)構(gòu)應(yīng)滿足所需性質(zhì)和其可靠性，主要有以下幾點(diǎn)：
1、操作機(jī)構(gòu)應(yīng)有足夠的合閘功能
在實(shí)際工作當(dāng)中，操作機(jī)構(gòu)的能量不會(huì)保持在額定值，而是在一D范圍內(nèi)變化。按原部頒規(guī)程要求，其下限值為額定值的80%-85%，上限值為額定值的110%，也就是說(shuō)，操作機(jī)構(gòu)在下限值時(shí)，能夠關(guān)合生、短路電流，而上限值時(shí)，不應(yīng)由于操作力過(guò)大而損壞相關(guān)部件。
2、應(yīng)具有保持合閘功能
當(dāng)操作命令持續(xù)時(shí)間短，操作功能配合短時(shí)，應(yīng)有保持合閘機(jī)構(gòu)，以保證合閘命令和操作功能消失后，斷路器仍保持在合閘位置。
3、具有較短的分閘時(shí)間
其合閘時(shí)間快慢應(yīng)于操作者的動(dòng)作快慢及下達(dá)命令時(shí)間長(zhǎng)短無(wú)關(guān)，至少要求分閘速度不致電弧重燃，即盡可能地縮短分閘時(shí)間，以減少短路故障存在的時(shí)間，以提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，達(dá)到盡可能減小故障范圍。
4、要有防跳躍裝置
為了避免斷路器合閘后出現(xiàn)連續(xù)多次合分現(xiàn)象，要采用機(jī)械的或電的方法，使斷路器分閘后不能任意分、合，以減少無(wú)謂的動(dòng)作。
5、要有聯(lián)動(dòng)裝置
操作機(jī)構(gòu)中有了聯(lián)動(dòng)裝置，才能保證路路器可靠性，才能使斷路器處于一種狀態(tài)時(shí)，有因操作機(jī)構(gòu)誤動(dòng)而受影響，一般操作機(jī)構(gòu)應(yīng)有分閘位置聯(lián)鎖；低氣壓與高氣壓聯(lián)鎖；彈簧機(jī)構(gòu)中的位置聯(lián)鎖等
三、各類(lèi)操作機(jī)構(gòu)的動(dòng)作的優(yōu)缺點(diǎn)
1、手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)
其分合閘速度取決于人力大小和操作者的熟練程度。也就是說(shuō)可靠性因人而異。若系統(tǒng)有潛伏故障時(shí)，由于電動(dòng)力過(guò)大，或者由于合痂速度太慢會(huì)發(fā)生斷路器觸頭熔焊甚至爆炸，很不安全。
2、電動(dòng)儲(chǔ)能彈簧機(jī)構(gòu)
優(yōu)點(diǎn)：分、合閘速度快，電動(dòng)機(jī)功率小，可交直流兩用。
缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件較多，加工精度要求過(guò)高。
適用于操作中壓斷路器，特別適用于小容量配電系統(tǒng)。
3、氣動(dòng)操作機(jī)構(gòu)
優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)作快，操作平穩(wěn)，直流電源功率小，短時(shí)失去電源仍能操作若干次。
缺點(diǎn)：價(jià)格較高，工藝要求較嚴(yán)。
適用于高壓斷路器，也適用于中壓斷路器。
4、電磁操作機(jī)構(gòu)
優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，制造成本低。
缺點(diǎn)：合閘線圈消耗功率大，零部件易損壞，且結(jié)構(gòu)笨重，合閘時(shí)間長(zhǎng)。
四、斷路器選用操作機(jī)構(gòu)的原則
比較以上各類(lèi)操作機(jī)構(gòu)來(lái)看，其性能各異，但從運(yùn)行可靠性要求考慮，電動(dòng)儲(chǔ)能操作機(jī)構(gòu)是發(fā)展方向。適用于中壓斷路器，特別適用于小容量配電系統(tǒng)的斷路器。氣動(dòng)機(jī)構(gòu)適用于中壓、高壓和超高壓操作斷路器。氣動(dòng)操作機(jī)構(gòu)逐步淘汰。對(duì)于改造的變電站，還應(yīng)看原有的交直流電源容量和對(duì)斷路器的特性及可靠性的要求，來(lái)提出選用方案。對(duì)于新建站，就按設(shè)計(jì)要求和實(shí)際中對(duì)斷路器所賦于任務(wù)的重要程度，而對(duì)斷路器特性要求要求及各種情況來(lái)綜合考慮后作出選擇。
綜上所述，在選用操作機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)盡可能在本單位的相同電壓等級(jí)斷路器中選配同類(lèi)斷路器，同時(shí)應(yīng)選機(jī)構(gòu)經(jīng)優(yōu)化的、動(dòng)作靈活可靠，具有發(fā)展方向的產(chǎn)品作為斷路器附件。機(jī)構(gòu)操作能源種類(lèi)較多，能源的可靠與否，直接影響斷路器操作后電網(wǎng)的安全運(yùn)行，因此，應(yīng)先選擇容量足大且安全可靠的電源。
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