一、高压负荷开关的用途及作用

高压负荷开关是一种功能介于高压断路器和高压隔离开关之间的电器,高压负荷开关常与高压熔断器串联配合使用;用于控制电力变压器。高压负荷开关具有简单的灭弧装置,因为能通断一定的负荷电流和过负荷电流。但是它不能断开短路电流,所以它一般与高压熔断器串联使用,借助熔断器来进行短路保护。

1.功能

在规定的使用条件下,可以接通和断开一定容量的空载变压器(室内315KVA,室外500KVA);可以接通和断开一定长度的空载架空线路(室内5KM,室外10KM);可以接通和断开一定长度的空载电缆线路。

2.特点

A、可以隔离电源,有明显的断开点,多用于固定式高压设备。

B、没有灭弧装置,在合闸状态下可以通过正常工作电流和短路电路。


一般装有简单的灭弧装置,但其结构比较简单。图为一种压气式高压负荷开关,其工作过程是:分闸时,在分闸弹簧的作用下,主轴顺时针旋转,一方面通过曲柄滑块机构使活塞向上移动,将气体压缩;另一方面通过两套四连杆机构组成的传动系统,使主闸刀先打开,然后推动灭弧闸刀使弧触头打开,气缸中的压缩空气通过喷口吹灭电弧。负荷开关是介于断路器和隔离开关之间的一种开关电器,具有简单的灭弧装置,能切断额定负荷电流和一定的过载电流,但不能切断短路电流。

按照使用电压可分为高压负荷开关和低压负荷开关。
压负荷开关主要6种。
①固体产气式高压负荷开关:利用开断电弧本身的能量使弧室的产气材料产生气体来吹灭电弧,其结构较为简单,适用于35千伏及以下的产品。
②压气式高压负荷开关:利用开断过程中活塞的压气吹灭电弧,其结构也较为简单,适用于35千伏及以下产品。
③压缩空气式高压负荷开关:利用压缩空气吹灭电弧,能开断较大的电流,其结构较为复杂,适用于60千伏及以上的产品。
④SF6式高压负荷开关:利用SF6气体灭弧,其开断电流大,开断电容电流性能好,但结构较为复杂,适用于35千伏及以上产品。 [1] 
⑤油浸式高压负荷开关:利用电弧本身能量使电弧周围的油分解气化并冷却熄灭电弧,其结构较为简单,但重量大,适用于35千伏及以下的户外产品。
⑥真空式高压负荷开关:利用真空介质灭弧,电寿命长,相对价格较高,适用于220千伏及以下的产品。

 高压负荷开关完整地安装在它固定的支架上。它的操动机构应按规定的方式进行操作,特别是,如果操动机构是电动或气动的,它的操作都应分别在 电压或 气压下进行,除非电流的截断会影响试验结果。在后一种情况,负荷开关操作时的电压或气压应在规定的范围内选择,以使得在触头分离时就具有 速度和 熄弧性能。应该表明在上述条件下,负荷开关在空载时能满意地操作。如有可能,应记录动触头行程等数据。非人力操作的负荷开关,可以用远距离控制关合的装置来进行操作。 


    1.对带电侧联结的选择,应给予适当的考虑,当负荷开关拟从两侧都能接电源,而负荷开关一侧的实际布置不同于另一侧的布置时,试验回路的电源应联结到能体现负荷开关繁重的工作条件的那一侧。如有怀疑,一部分操作应在电源接到负荷开关的一侧时进行,另一部分操作应在电源接到负荷开关的另一侧时进行。 

    2.各极同时操作的三极高压负荷开关的关合和开断试验,除另有规定外,应按三相进行。 

逐极操作的三极开关(由三个单极高压负荷开关组成)的关合和开断试验,除具有特殊要求的容性负载开断试验以外,都应用单相进行。 

    3.除了充有液体或气体的负荷开关以及真空负荷开关外,如果有显著的火焰或金属粒子散溅,则做试验时可要求用金属屏放在带电部件的附近并与它们离开一个由制造厂规定的间隙距离。金属屏、支架和其他正常接地部件应当与地绝缘并互相连接后接入一合适接地装置,以指示有无明显的对地泄漏电流。


(2)对计算的实际转移电流校验

1)熔断器的额定小开断电流≤计算实际转移电流

2)当变压器二次侧端子直接短路时,将使得一次侧产生严酷的TRV值,组合电器中负荷开关不具有开断这种故障的能力,因此,必须由熔断器单独将此故障开断,而不能把开断电流的任务转移到负荷开关上。为了组合电器中负荷开关的使用,计算的实际转移电流校验还应满足小于变压器二次侧直接短路时一次侧故障电流。

(3)组合电器中熔断器选择时需注意问题

1)高压熔断器应能承受变压器励磁涌流0.1s,并且熔断件弧前时间一电流特性在该点上留有20%选择性的距离;

2)熔断器的工作电流受环境温度影响较大,熔断器要考虑降容使用;

3)组合电器中高压熔断器与低压熔断器上下级配合问题。

下表是施耐德公司给出了不同容量变压器在不同电压等级时高压熔断器的选择表。从表中可知10kV侧400kVA变压器的保护,可选择额定值50A的Fusarc CF熔断器。


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