高压隔离开关 - 分类、使用规则和操作技术
隔离开关是具有可见跳闸点但没有自由释放机制的开关设备。它们设计用于在没有负载电流的情况下打开和关闭电路(高压)的带电部分或更改连接方案。
隔离开关的用途
隔离开关用于创建一个可见的间隙,将非运行设备与带电部件分开。这是必要的,例如,在展示维修设备以便安全地开展工作时。
隔离开关没有起弧装置,因此主要设计用于在没有负载电流的情况下接通和断开电路,并通电甚至切断。
在此处阅读有关不同隔离开关设计的更多信息: 高压隔离开关的工作原理和布置
在 6-10 kV 电气装置的电路中没有开关的情况下,允许使用远小于设备额定电流的小电流隔离开关进行接通和断开,如下所述。
隔离开关的要求
从服务人员维护的角度来看,隔离开关的要求如下:
- 隔离开关必须产生与安装电压等级相对应的清晰可见的开路;
- 隔离开关驱动器应具有用于将刀片牢固地固定在两个操作位置中的每一个位置的装置:打开和关闭。此外,它们必须有可靠的挡块,将刀具的旋转限制在大于给定角度的角度;
- 隔离开关必须在任何最恶劣的环境条件下(例如结冰)打开和关闭;
- 支撑绝缘子和绝缘杆必须承受操作产生的机械载荷;
- 隔离开关的主叶片必须连接到接地装置的叶片,这就排除了两者同时合闸的可能性。
隔离开关的分类和布置
6 — 10 kV 隔离开关的各种类型彼此不同:
- 按安装类型(内部和外部安装的隔离开关);
- 按极数(单极和三极隔离开关);
- 根据刀片运动的性质(垂直旋转和摆动式断路器)。
- 三极隔离开关由杠杆驱动操作,单极隔离开关 - 通过操作绝缘杆操作。
用于内部和外部安装的隔离开关设计的差异由它们的操作条件来解释。外部隔离开关必须有打破结冰过程中形成的冰壳的装置。此外,它们还用于关断小负载电流,并且它们的触点配有喇叭以熄灭分叉触点之间产生的电弧。
使用隔离开关断开均衡电流和小负载电流
隔离开关打开和关闭电缆和架空线路的充电电流、电力变压器的磁化电流、均衡电流的能力(这是在电气连接的封闭网络的两点之间通过的电流,并且由于电压和重新分配的差异在断开或打开电气连接期间的负载)和在电力系统中进行的大量测试证实的小负载电流。这反映在许多规范其使用的指令中。
因此,在封闭式开关设备中,6-10 kV 隔离开关允许接通和断开电力变压器的磁化电流、线路充电电流以及不超过以下值的接地故障电流:
- 电压为 6 kV 时:磁化电流 — 3.5 A。充电电流 — 2.5 A。接地故障电流 — 4.0 A。
- 在 10 kV 电压下:磁化电流 — 3.0 A。充电电流 — 2.0 A。接地故障电流 — 3.0 A。
在两极之间安装绝缘屏障可以使通断电流增加 1.5 倍。
6 — 10 kV 隔离开关允许接通和断开高达 70 A 的均衡电流,以及高达 15 A 的线路负载电流,前提是使用带机械驱动的户外安装的三极隔离开关进行操作。
隔离开关通常配备固定接地装置,这样就可以避免在取出进行维修的设备上安装便携式接地装置,从而避免违反与安装便携式接地装置过程相关的安全规则。
隔离开关
电气安装的多样性导致开关设备尺寸和配置的无限组合。借鉴国外变电站经验,建议用新一代设备——隔离开关取代隔离开关和开关。
隔离开关在一台设备中结合了分断和断开功能,这使得减少变电站的占地面积和提高可用性成为可能。
使用隔离开关可减少维护工作并具有以下优点:
- 几乎不间断地向用户供电(根据变电站或网络的发展情况,检修可能会中断部分用户的供电)。
- 降低系统故障的风险,因为在维护期间(即当有人在变电站时)主电路发生故障的风险高于正常操作,因为在维护期间并非所有设备都在运行并且没有冗余的可能性。
- 降低与低开关设备维护占用相关的运营成本。
- 提高人员安全,降低事故、变电站停电、工作失误的风险,因为变电站的所有工作都存在触电、高处坠落等潜在风险。接触装置的快速拆卸允许隔离开关的快速断开。因此,在操作断开的隔离开关时,其他变电站设备可以通电。
使用隔离开关进行操作的技术
在开关设备中,电路中带有开关的连接的断开和闭合隔离开关的操作必须在其安装位置检查开关的断开位置后进行。
在分断或连接隔离开关之前,必须从外部进行检查,隔离开关、执行器和闭锁装置不得损坏而妨碍操作。应特别注意没有旁路跳线。如果发现任何缺陷,必须非常小心地进行带电隔离开关的操作,并且只能在订购开关的人的许可下进行。如果在绝缘体上发现裂纹,则禁止在带电情况下使用隔离开关。
手动切换隔离开关应该快速而果断,但在行程末端没有冲击。当触头间出现电弧时,隔离开关的刀片不应拉回,因为如果触头分叉,电弧可能会扩大,使相间间隙闭合,造成短路。在所有情况下都必须完成包含操作。如果触头接触,电弧将熄灭而不会对设备造成损坏。
另一方面,断开隔离开关是缓慢而小心地完成的。首先,用驱动杆进行试运行,以确保杆处于良好的工作状态,没有振动和绝缘子损坏。如果在触头分叉的瞬间出现电弧,则必须立即打开隔离开关,并且在弄清楚电弧形成的原因之前不要使用它们。
使用操作杆对单极隔离开关进行的操作必须按照为人员提供最大安全性的顺序进行。假设人员在负载下错误地打开了隔离开关。
对于混合负载,关闭三个隔离开关中的第一个是最安全的,因为即使额定电流流过电路,它也不会产生强电弧。在他们之间的联系出现分歧的时刻,只有相对较小的 潜在差异,因为一方面要脱扣的隔离开关将由电源供电,另一方面,在两相供电时,由同步和异步负载电动机旋转引起的一段时间内,近似相同的电动势将运行,如以及由于安装在配电网络中的电容器组。
当第二个隔离开关跳闸时,负载上会产生强烈的电弧。第三次断开根本不会切断电源。由于第二个串联隔离开关的跳闸是最大的危险,因此它的位置应尽可能远离其他相的隔离开关。因此,对于任何隔离开关布置(水平或垂直),中间相隔离开关必须始终首先断开,然后当隔离开关水平排列时,末端隔离开关依次交替并与隔离开关的垂直布置(一个在另一个上面),上面的隔离开关第二个跳闸,下面的隔离开关第三个跳闸。 ……
单极隔离开关的合闸操作按相反顺序进行。
在包含弹簧式断路器的电路中,隔离开关操作必须在弹簧松动的情况下进行,以避免断路器在隔离开关操作期间意外闭合。
6~10kV带接地故障容性电流补偿运行的电网,在关断变压器励磁电流前,在中性点接有消弧电抗器,必须先关掉消弧电抗器,以避免三相触点同时断开可能引起的过电压。
隔离开关操作人员的人身安全 在带电隔离开关上执行任何操作时,执行操作的人员(并控制他的动作 - 在两人开关的情况下)必须首先选择这样一个位置 设备设备为了避免因设备的绝缘体连同固定在绝缘体上的导电元件可能被破坏和掉落而受伤,并在电弧发生时保护自己免受电弧的直接影响。
不建议在操作过程中查看设备的接触部分。但是,在分合闸操作完成后,必须检查隔离开关主刀刃和固定式接地开关的刀刃位置,因为在实践中曾出现过主刀刃不脱开、跳闸的情况。各相固定接地开关的叶片、落下的刀穿过接触钳口、驱动器的拉杆等。在这种情况下,必须分别检查隔离开关的每一相,而不管其他相叶片的实际位置以及它们之间是否存在机械连接。