【導(dǎo)讀】高壓斷路器(或稱高壓開(kāi)關(guān)）是變電所主要的電力控制設(shè)備，具有滅弧特性，當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，它能切斷和接通線路及各種電氣設(shè)備的空載和負(fù)載電流；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，它和繼電保護(hù)配合，能迅速切斷故障電流，以防止擴(kuò)大事故范圍。
■ 高壓斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的區(qū)別
高壓斷路器(或稱高壓開(kāi)關(guān)）是變電所主要的電力控制設(shè)備，具有滅弧特性，當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，它能切斷和接通線路及各種電氣設(shè)備的空載和負(fù)載電流；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，它和繼電保護(hù)配合，能迅速切斷故障電流，以防止擴(kuò)大事故范圍。
隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有滅弧裝置，雖然規(guī)程規(guī)定其可以操作于負(fù)荷電流小于5A的場(chǎng)合，但其總體屬于不能帶負(fù)荷操作；但隔離開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，從外觀上能一眼看出其運(yùn)行狀態(tài)，檢修時(shí)有明顯斷開(kāi)點(diǎn)。
斷路器在使用中簡(jiǎn)稱為”開(kāi)關(guān)”，隔離開(kāi)關(guān)在使用中簡(jiǎn)稱為”刀閘”，二者常聯(lián)合使用。高壓斷路器隔離開(kāi)關(guān)兩者之間區(qū)別如下：
1）高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)是可以帶負(fù)荷分?jǐn)嗟?，有自滅弧功能，但它的開(kāi)斷容量很小很有限。
2）高壓隔離開(kāi)關(guān)一般是不能帶負(fù)荷分?jǐn)嗟?，結(jié)構(gòu)上沒(méi)有滅弧罩，也有能分?jǐn)嘭?fù)荷的高壓隔離開(kāi)關(guān)，只是結(jié)構(gòu)上與負(fù)荷開(kāi)關(guān)不同，相對(duì)來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)單一些。
3）高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)和高壓隔離開(kāi)關(guān)，都可以形成明顯斷開(kāi)點(diǎn)，大部分高壓斷路器不具隔離功能，也有少數(shù)高壓斷路器具隔離功能。
4）高壓隔離開(kāi)關(guān)不具備保護(hù)功能，高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)的保護(hù)一般是加熔斷器保護(hù)，只有速斷和過(guò)流。
5）高壓斷路器的開(kāi)斷容量可以在制造過(guò)程中做的很高。主要是依靠加電流互感器配合二次設(shè)備來(lái)保護(hù)?？删哂卸搪繁Ｗo(hù)、過(guò)載保護(hù)、漏電保護(hù)等功能。
■ 開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)的分類
1.開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)的分類
我們?cè)诂F(xiàn)在碰到的開(kāi)關(guān)一般分為多油（比較老的型號(hào)，現(xiàn)在幾乎見(jiàn)不到了）、少油（一些用戶站還有）、SF6、真空、GIS（組合電器）等類型。這些講的都是開(kāi)關(guān)的滅弧介質(zhì)，對(duì)我們二次來(lái)說(shuō)，密切相關(guān)的是開(kāi)關(guān)的操作機(jī)構(gòu)。
機(jī)構(gòu)類型可分為電磁操作機(jī)構(gòu)(比較老，一般在多油或少油斷路器配的是這種）；彈簧操作機(jī)構(gòu)（目前最常見(jiàn)的，SF6、真空、GIS一般配有這種機(jī)構(gòu)）；最近ABB又推出一種最新的永磁操作機(jī)構(gòu)（比如VM1真空斷路器）。
2.電磁操作機(jī)構(gòu)
電磁操作機(jī)構(gòu)完全依靠合閘電流流過(guò)合閘線圈產(chǎn)生的電磁吸力來(lái)合閘同時(shí)壓緊跳閘彈簧，跳閘時(shí)主要依靠跳閘彈簧來(lái)提供能量。
所以該類型操作機(jī)構(gòu)跳閘電流較小，但合閘電流非常大，瞬間能達(dá)到一百多個(gè)安培。
這也是為什么變電站直流系統(tǒng)要分合閘母線控制母線的緣故。合母提供合閘電源，控母給控制回路供電。
合閘母線是直接掛在電池組上，合母電壓即電池組電壓(一般240V左右），合閘時(shí)利用電池放電效應(yīng)瞬間提供大電流，同時(shí)合閘時(shí)電壓瞬間下降的很厲害。而控制母線是通過(guò)硅鏈降壓和合母連在一起（一般控制在220V），合閘時(shí)不會(huì)影響到控制母線電壓的穩(wěn)定。因?yàn)殡姶挪僮鳈C(jī)構(gòu)合閘電流非常大，所以保護(hù)合閘回路不是直接接通合閘線圈，而是接通合閘接觸器。跳閘回路直接接通跳閘線圈。
合閘接觸器線圈一般是電壓型的，阻值較大（一般幾K）。保護(hù)同這種回路配合時(shí)，應(yīng)注意合閘保持一般啟動(dòng)不了。但這問(wèn)題也不大，跳閘保持TBJ一般能啟動(dòng)，所以防跳功能還存在。該類型機(jī)構(gòu)合閘時(shí)間較長(zhǎng)(120ms~200ms)，分閘時(shí)間較短(60~80ms)。
3.彈簧操作機(jī)構(gòu)
該類型機(jī)構(gòu)是目前最常用的機(jī)構(gòu)，其合閘分閘都依靠彈簧來(lái)提供能量，跳合閘線圈只是提供能量來(lái)拔出彈簧的定位卡銷，所以跳合閘電流一般都不大。彈簧儲(chǔ)能通過(guò)儲(chǔ)能電機(jī)壓緊彈簧儲(chǔ)能。
對(duì)彈操機(jī)構(gòu)，合閘母線主要給儲(chǔ)能電機(jī)供電，電流也不大，所以合母控母區(qū)別不太大。保護(hù)同其配合，一般沒(méi)什么特別需要注意的地方。
4.永磁操作機(jī)構(gòu)
永磁操作機(jī)構(gòu)是ABB應(yīng)用到國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的一種機(jī)構(gòu)，首先應(yīng)用于它的VM1型10kV真空斷路器上。
它原理同電磁型大體有點(diǎn)類似，主動(dòng)軸為永磁材料制成，永磁體周圍有電磁線圈。
正常情況下電磁線圈不帶電，當(dāng)開(kāi)關(guān)要分閘或合閘時(shí)，通過(guò)改變線圈的極性利用磁力相吸或排斥的原理，驅(qū)動(dòng)分閘或合閘。
雖然這個(gè)電流也不小，但開(kāi)關(guān)是通過(guò)一個(gè)大容量電容來(lái)”儲(chǔ)能”，動(dòng)作時(shí)通過(guò)電容放電來(lái)提供大電流。
這種機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是體積小，傳動(dòng)機(jī)械部件少，所以可靠性較彈操機(jī)構(gòu)要好。
同我們保護(hù)裝置配合來(lái)說(shuō)，我們跳合閘回路驅(qū)動(dòng)的是一個(gè)高阻固態(tài)繼電器，它實(shí)際上只需要我們給它提供一個(gè)動(dòng)作脈沖即可。
所以對(duì)該開(kāi)關(guān)，保持回路肯定啟動(dòng)不了，保護(hù)的防跳也不會(huì)啟動(dòng)（該機(jī)構(gòu)本身帶有防跳）。
但是要注意一點(diǎn)，因?yàn)楣虘B(tài)繼電器的動(dòng)作電壓較高，常規(guī)設(shè)計(jì)TW負(fù)和合閘回路接在一起這種情況，不會(huì)造成固態(tài)繼電器給動(dòng)作，但有可能因?yàn)榉謮禾嘣斐晌恢美^電器不能啟動(dòng)。
這種情況在現(xiàn)場(chǎng)碰到過(guò)，具體分析處理過(guò)程可見(jiàn)本文的調(diào)試案例部分，有詳細(xì)描述。
國(guó)內(nèi)也有永磁操作機(jī)構(gòu)的產(chǎn)品，但以前質(zhì)量一直不太過(guò)關(guān)，這幾年質(zhì)量提上來(lái)后，也逐漸推向市場(chǎng)。因?yàn)榭紤]到成本，國(guó)內(nèi)永磁機(jī)構(gòu)一般不配電容，直接由合閘母線提供電流。
我們操作機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的是分合閘接觸器（一般選電流型的），保持及防跳一般可啟動(dòng)。
5.FS型“開(kāi)關(guān)“及其它
我們上面所說(shuō)的都是斷路器（俗稱開(kāi)關(guān)），但我們?cè)陔姀S施工時(shí)可能會(huì)碰到用戶稱為FS開(kāi)關(guān)的情況。FS開(kāi)關(guān)實(shí)際上是負(fù)荷開(kāi)關(guān)+快速熔斷器的簡(jiǎn)稱。
因?yàn)殚_(kāi)關(guān)比較昂貴，為了節(jié)省成本采用這種FS回路。正常電流由負(fù)荷開(kāi)關(guān)切除，故障時(shí)由快速熔斷器切除電流。
這種回路一般在電廠6kV廠用電系統(tǒng)常見(jiàn)。保護(hù)同這種回路配合，往往被要求當(dāng)故障電流大于負(fù)荷開(kāi)關(guān)所能允許的開(kāi)斷電流后，要禁止跳閘或靠延時(shí)，讓快速熔絲切除電流。有些電廠用戶可能不希望保護(hù)有保持回路。
因?yàn)殚_(kāi)關(guān)質(zhì)量不好，可能導(dǎo)致輔助觸點(diǎn)不到位，而保持回路一旦啟動(dòng)后，必須要靠斷路器輔助觸點(diǎn)打開(kāi)才能返回，否則跳合閘電流會(huì)一直加在跳合圈上，直到線圈燒毀。
而跳合閘線圈是按短時(shí)通電設(shè)計(jì)的，電流加的時(shí)間一長(zhǎng)，則很容易燒毀。而我們肯定希望有保持回路，否則很容易燒保護(hù)接點(diǎn)。
當(dāng)然如果現(xiàn)場(chǎng)用戶堅(jiān)持，也可去掉保持回路。一般比較簡(jiǎn)便的方法是割斷電路板上保持繼電器常開(kāi)接點(diǎn)同控母正的連線。
在調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)一定要注意，如果開(kāi)關(guān)分合操作后，位置指示燈全滅。（排除因彈簧未儲(chǔ)能造成，這種情況面板顯示彈簧未儲(chǔ)能告警的）必須馬上關(guān)掉控制電源，防止燒毀開(kāi)關(guān)線圈。這是一個(gè)基本原則，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)切記。
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