高压开关设备专题资料张宗九.docVIP

高压开关设备专题资料 （苏州市电器工业协会技术讲座资料） 2007-3 一、概述 1、关于高压开关设备 高压开关设备依据的主要标准是GB/T 11022-1999《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》，该标准在编写规则和结构编排等方面与IEC 60694一致，即为等效采用，而且标准的名称也相同（eqv IEC 60694：1996，新编号为IEC62271-001，但采用老编号或许更熟悉）。 该标准适用于所有的高压开关设备和控制设备。具体指高压开关及其相关的控制、测量、保护和调节设备的组合，以及该组合同有关的电气联结、辅件、外壳和支持件组成的总装，亦即包括了高压开关元件和成套。 其他标准还有很多，如GB 156-2003标准电压、GB 311.1-1997高压输变电设备的绝缘配合等。 电力系统中的一次设备，除了发电机、变压器和输电线路外，都可以归併为高压电器范畴，包括高压开关设备、避雷器、互感器、电容器等。其中，高压开关设备是非常重要的一类高压电器产品，通常分为元件和成套两大类。关键设备是元件，诸如高压断路器、负荷开关、隔离开关、接地开关或称接地短路器、熔断器等。高压断路器是最重要的高压电器设备，技术含量也最高，影响最大，高压交流断路器的技术进步，改变了高压开关设备的面貌。成套设备使用很多，特别是在中低压范畴，最近几年成套设备的品种发展非常快，技术进步很大。 2、关于高压开关设备标准 我国标准有国家标准、行业标准和企业标准等几类，根据国家质量监督检验检疫总局的要求，国家标准应等同采用或修改采用IEC标准。近十多年来，国际上高压开关设备技术日新月异，新产品先进产品快速发展，IEC标准也发生了极大的变化。 IEC(国际电工委员会)是由各国家电工委员会(IEC国家委员会)组成的世界性标准化组织。除了开展有关活动外，负责出版IEC国际标准。 关于高压开关设备的IEC标准作了统一规定，将IEC17委员会（TC17，开关设备和控制设备）起草的标准编号由原IEC 6××××统一为IEC 62271-×××。IEC17委员会下属17A和17C分委员会，由17A（高压开关设备和控制设备）编制的标准为IEC 62271-1××，由17C（高压成套开关设备和控制设备）编制的标准为IEC 62271-2××，由17A和17C起草的导则标准为IEC 62271-3××，而共用技术标准为IEC62271-0××。 例如原IEC 60056修订后的新编号为IEC 62271-100：2001《高压交流断路器》；原IEC 60129修订后的新编号为IEC 62271-102：2002《高压交流隔离开关和接地开关》；原IEC 60694修订后的新编号为IEC 62271-001《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》；原IEC 60298修订后的新编号为IEC 62271-200《额定电压1kV以上52kV及以下金属封闭开关设备和控制设备》、原IEC 61330修订后的新编号为IEC62271-202《高压/低压预装式变电站》等。 3、对高压开关设备的要求 对高压开关设备的要求和其他电力设备一样，要求能安全可靠运行。因为开关设备有运动部件，特别强调长寿命少维护。可靠运行还有闭锁功能和智能化功能等方面的要求，对设备还有小型化、高技术参数和性价比等要求。 以高压交流断路器为例，是电力系统中最重要的控制和保护设备。在正常情况下，根据电网运行的需要，应能安全可靠地关合、承载和开断回路负载或空载电流（称为合闸和分闸)。当电力系统发生故障时，根据继电保护装置的指令，应在规定时间内正确动作，能关合、承载和开断短路电流（额定短路开断电流以下）包括过载电流。能把故障设备或线路断开，保证电网无故障部分的正常运行。对于高压输配电线路，还要求断路器具备单相或三相自动重合闸功能。总之，高压交流断路器应能按照要求可靠地投切正常的或有故障的设备和线路，并可靠地在合闸或分闸状态运行。 高压断路器包括配置的操动机构和辅助设备，根据安装地点的不同，可分为户内式和户外式两大类，通常为三极产品。根据需要，实现分相操作或三相操作，110kV电压等级及以下基本上是三相操作。 现代断路器都是有触点断路器，开断和关合带电电路或短路故障是其最重要的任务，尤其在分闸时，动静触头从得到命令到触头分离开始产生电弧，直到最终电弧熄灭，要在极短暂的时间内（其中，燃弧时间仅为几ms至十几ms）完成，达到使电路完全断开的目的。 在电网中，高压断路器要完成控制和保护功能，应该具备有2种正常运行状态和2种瞬间动作过程： 1）分闸状态，要求绝缘功能可靠，包括对地和断口间的绝缘。且要求保持可靠的分闸状态，不允许发生误合闸； 2）合闸状态，除了绝缘要求外，还有导电功能要求，包括动热稳定性能满足要求，且要保持可靠合闸状态，不