畢業(yè)論文--斷路器在水泥廠變電所的繼電保護系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、<p><b>　　畢 業(yè) 論 文</b></p><p>　　題 目：斷路器在水泥廠變電所</p><p>　　繼電保護系統(tǒng)中的應(yīng)用</p><p>　　專 業(yè)： 電氣自動化技術(shù) </p><p>　　班 級： </p><p>　　學(xué)

2、 生： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　成 績 </p><p><b>　　二零一零年六月</b></p><p>　　畢 業(yè) 論 文 任 務(wù) 書</p><p&

3、gt;　　斷路器在水泥廠變電所的繼電保護系統(tǒng)中的應(yīng)用</p><p>　　摘要：水泥廠變電所是整個工廠的重要組成部分，它為工廠電氣設(shè)備正常的運行提供電能。當線路發(fā)生短路時，短路電流流經(jīng)電氣設(shè)備會產(chǎn)生大量的熱量，把電氣設(shè)備燒壞，從而影響到水泥廠的正常生產(chǎn)。那么，水泥廠變電所就需要合理的繼電保護裝置對其進行短路保護。一般水泥廠變電所的發(fā)電機、變壓器、高壓輸電線、電容器等電氣設(shè)備的投運或停運都是由斷路器的合閘、分閘來實

4、現(xiàn)的。當工廠電氣設(shè)備發(fā)生故障時，繼電保護裝置動作，跳開（分閘）故障設(shè)備最近的斷路器，使其脫離運行電源，從而達到繼電保護目的。</p><p>　　本文結(jié)合黑龍江賓州水泥有限公司的高壓真空斷路器對斷路器的結(jié)構(gòu)、工作原理、動作過程以及它在繼電保護中遇到的一些常見問題進行了進一步地分析與闡述。</p><p>　　關(guān)鍵詞：水泥廠 變電所 繼電保護</p><p>&l

5、t;b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要 ………………………………………………………………………Ⅰ</p><p>　　第一章 緒論…………………………………………………………(1)</p><p>　　1.1 繼電保護的發(fā)展和現(xiàn)狀……………………………………………(1)</p><p>　　1.2 繼電

6、保護的基本任務(wù)………………………………………………(1)</p><p>　　第二章 斷路器的種類和技術(shù)參數(shù)…………………………………(2)</p><p>　　2.1 斷路器的種類………………………………………………………(2)</p><p>　　2.2 技術(shù)參數(shù)……………………………………………………………(3)</p><p>　　

7、第三章 斷路器的選擇與接線……………………………………………(5)</p><p>　　3.1斷路器的選擇………………………………………………………（5）</p><p>　　3.1.1 按線路預(yù)期短路電流的計算選擇……………………………(5)</p><p>　　3.1.2 按短路分斷能力選擇…………………………………………(6)</p><

8、p>　　3.2 斷路器的接線………………………………………………………（8</p><p>　　第四章 斷路器在水泥企業(yè)變電所的應(yīng)用…………………………………（10）</p><p>　　4.1 水泥企業(yè)變電所…………………………………………(10)</p><p>　　4.1.1黑龍江賓州水泥有限公司簡介……………………(10)</p>&l

9、t;p>　　4.1.2變電所基本概況………………………………………………(10)</p><p>　　4.2 ZN斷路器的介紹、結(jié)構(gòu)、工作原理及動作過程…………………（11）</p><p>　　4.2.1 ZN斷路器的介紹………………………………………………（11）</p><p>　　4.2.2 ZN斷路器的結(jié)構(gòu)、工作原理及動作過程……………………（13）

10、</p><p>　　4.3 ZN斷路器的常見問題………………………………………………（15）</p><p>　　結(jié)論……………………………………………………………………………(18)</p><p>　　結(jié)束語…………………………………………………………………………(19)</p><p>　　參考文獻………………………………………………

11、………………………(20)</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1繼電保護的發(fā)展和現(xiàn)狀</p><p>　　繼電保護是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展起來的，19世紀后期，熔斷器作為最早、最簡單的保護裝置已經(jīng)開始使用。但隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，熔斷器早已不能滿足選擇性和快速性的要求；到20世紀初，出

12、現(xiàn)了作用于斷路器的電磁型繼電保護裝置；70年代，真空斷路器取得了全面發(fā)展和廣泛應(yīng)用后,設(shè)計出了形形色色的觸頭,誕生了各類真空滅弧室。由于真空斷路器具有開斷能力強、可靠性高、無爆炸危險、環(huán)保性能好、使用方便、機電壽命長等優(yōu)點，所以在電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，并且迅速發(fā)展。本世紀50年代，由于半導(dǎo)體晶體管的發(fā)展，開始出現(xiàn)了晶體管式繼電保護裝置；隨著電子工業(yè)向集成電路技術(shù)的發(fā)展，80年代后期，集成電路繼電保護裝置已逐步取代晶體管繼電保護裝置。

13、但是隨著工廠結(jié)構(gòu)日趨的復(fù)雜化，市場競爭的日益激烈，繼電保護裝置也逐步趨向智能化。</p><p>　　1.2繼電保護的基本任務(wù)</p><p>　　(1) 當發(fā)生故障時，自動、迅速、有選擇性地將故障元件從供電系統(tǒng)中切除，使故障元件免除繼續(xù)遭到破壞，保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運行。</p><p>　　(2) 當出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)時，繼電保護裝置動作發(fā)出信號，減負

14、荷或跳閘，以便引起運行人員注意，及時地處理，保證安全供電。</p><p>　　(3) 繼電保護裝置還可以和供電系統(tǒng)的自動裝置，如自動重合閘裝置、備用電源自動投入裝置等配合，大大縮短停電時間，從而提高供電系統(tǒng)運行的可靠性。</p><p>　　第二章 斷路器的種類和技術(shù)參數(shù)</p><p><b>　　2.1斷路器的種類</b></p&

15、gt;<p>　　高壓斷路器種類很多，按其滅弧介質(zhì)和滅弧方式，一般可分為：多油斷路器、少油斷路器、壓縮空氣斷路器、SF6斷路器及真空斷路器。</p><p><b>　?。?）多油式斷路器</b></p><p>　　以油作為滅弧介質(zhì)和絕緣介質(zhì)；觸頭系統(tǒng)及滅弧室安置在接地的油箱中；結(jié)構(gòu)簡單，制造方面，易于加裝單匝環(huán)形電流互感器及電容分壓裝置；耗鋼、耗油量

16、大，體積大；屬自能式滅弧結(jié)構(gòu)。額定電流不易做得大；開斷小電流時，燃弧時間較長；開斷電路速度較慢；油量多，有發(fā)生火災(zāi)的可能性，目前國內(nèi)已不生產(chǎn)。運行維護簡單；噪音低；需配備一套油處理裝置。</p><p><b>　?。?）少油式斷路器</b></p><p>　　油量少，油主要用作滅弧介質(zhì)，對地絕緣主要依靠固體介質(zhì)，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便；可配用電磁操動機構(gòu)、液壓操動機構(gòu)

17、或彈簧操動機構(gòu)；積木式機構(gòu)，可制成各種電壓等級產(chǎn)品。開斷電流大，對35 KV以下可采用加并聯(lián)回路以提高額定電流；35 KV 以上為積木式結(jié)構(gòu)；全開斷時間段；增加壓油活塞裝置加強機械油吹后，可開斷空載長線。運行經(jīng)驗豐富，易于維護；噪音低；油量少；易劣化，需要一套油處理裝置。</p><p>　?。?）壓縮空氣斷路器</p><p>　　結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，工藝和材料要求高；以壓縮空氣作為滅弧介質(zhì)和操

18、動介質(zhì)以及弧隙絕緣介質(zhì)；操動機構(gòu)與斷路器合為一體；體積和重量比較小。額定電流和開斷能力都可以做得較大，適于開斷大容量電路；動作快，開斷時間短。噪音較大，維修周期長，無火災(zāi)危險，需要一套壓縮空氣裝置作為氣源；斷路器價格較高。</p><p><b>　?。?）SF6斷路器</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)簡單，但工藝及密封要求嚴格，對材料要求高；體積小、重量輕；有屋外敞

19、開式及屋內(nèi)落地罐式之別，更多用于GIS封閉式組合電器。額定電流和開斷電流都可以做得很大；開斷性能好，可適于各種工況開斷；SF6氣體滅弧、絕緣性能好，所以斷口電壓可做得較高；斷口開距小。噪音低，維護工作量??；不檢修間隔期長；斷路器價格目前較高；運行穩(wěn)定，安全可靠，壽命長。</p><p><b>　?。?）真空斷路器</b></p><p>　　體積小、重量輕；滅弧室工

20、藝及材料要求高；以真空作為絕緣和滅弧介質(zhì)；觸頭不易氧化?？蛇B續(xù)多次操作，開斷性能好；滅弧迅速、動作時間短；開斷電流及斷口電壓不能做得很高，目前只生產(chǎn)35KV以下級：所謂真空，是指絕對壓力低于101.3 kPa的空間，斷路器中要求的真空度為133.3×10-4Pa。運行維護簡單，滅弧室不需要檢修，無火災(zāi)及爆炸危險；噪音低。</p><p><b>　　2.2 技術(shù)參數(shù)</b><

21、/p><p>　　對于斷路器一般常用的技術(shù)參數(shù)有額定電壓（UN）、額定電流（IN）、額定開斷電流（INk）、額定斷流容量（SNd）、極限通過電流、熱穩(wěn)定電流、合閘時間、固有跳閘時間。</p><p><b>　?。?）額定電壓UN</b></p><p>　　指額定線電壓，應(yīng)與標準線路電壓適應(yīng)，并標于斷路器的銘牌上，其最高工作電壓為額定電壓的1.1

22、5倍。</p><p><b>　?。?）額定電流IN</b></p><p>　　指斷路器可以長期通過的最大電流。斷路器長期通過額定電流時，其各部分的發(fā)熱溫度不超過允許值。它決定了斷路器的觸點結(jié)構(gòu)及導(dǎo)電部分截面。額定電流一般有200、400、600、1000、1500、2000A等幾種。</p><p>　?。?）額定開斷電流INk</

23、p><p>　　指由斷路器滅弧能力所決定的能可靠開斷的最大電流。額定開斷電流應(yīng)大于所控設(shè)備的最大短路電流。</p><p>　?。?）額定斷流容量SNd</p><p>　　指額定開斷電流INk和額定電壓UN乘積的√3倍，即</p><p>　　SNd = √3UNINk</p><p><b>　?。?）極限通

24、過電流</b></p><p>　　指斷路器在沖擊短路電流作下，所承受電動力的能力。通過斷路器的極限電流峰值應(yīng)大于短路瞬間最大沖擊電流。極限通過電流有效值應(yīng)大于短路電流的有效值。</p><p><b>　?。?）熱穩(wěn)定電流</b></p><p>　　某規(guī)定時間內(nèi)允許通過的最大電流，表明斷路器承受短路電流熱效應(yīng)的能力。</p

25、><p><b>　　（7）合閘時間</b></p><p>　　指自發(fā)出合閘信號（即合閘接觸器帶電）起，到斷路器觸點接通時為止所經(jīng)過的時間。要求斷路器的實際合閘時間不大于廠家要求的合閘時間。</p><p><b>　?。?）固有跳閘時間</b></p><p>　　指自發(fā)出跳閘信號到斷路器三相觸點均

26、分離的最短時間。要求實際跳閘時間不大于廠家要求的跳閘時間。斷路器的實際開斷時間等于開關(guān)固有跳閘時間加上熄弧時間。</p><p>　　第三章 斷路器的選擇與接線</p><p>　　3.1 斷路器的選擇</p><p>　　斷路器的選擇在供配電系統(tǒng)中是一個重要環(huán)節(jié),如果斷路器的型號、性能等參數(shù)不能達到所要保護電氣設(shè)備的要求，根本起不到斷路保護的作用，很有可能使電氣設(shè)

27、備損壞。以下是選擇斷路器的方法。</p><p>　　3.1.1按線路預(yù)期短路電流的計算選擇</p><p>　　按線路預(yù)期短路電流的計算來選擇斷路器的分斷能力精確的線路預(yù)期短路電流的計算是一項極其繁瑣的工作。因此便有一些誤差不很大而工程上可以被接受的簡捷計算方法如下：</p><p>　　(1)對于10/0.4KV電壓等級的變壓器，可以考慮高壓側(cè)的短路容量為無窮大

28、(10KV側(cè)的短路容量一般為200～400MVA甚至更大，因此按無窮大來考慮，其誤差不足10%)。</p><p>　　(2)GB50054-95《低壓配電設(shè)計規(guī)范》的2.1.2條規(guī)定：“當短路點附近所接電動機的額定電流之和超過短路電流的1%時，應(yīng)計入電動機反饋電流的影響”，若短路電流為30KA，取其1%，應(yīng)是300A，電動機的總功率約在150KW，且是同時啟動使用時此時計入的反饋電流應(yīng)是6.5∑In。</

29、p><p>　　(3)變壓器的阻抗電壓UK表示變壓器副邊短接(路)，當副邊達到其額定電流時，原邊電壓為其額定電壓的百分值。因此當原邊電壓為額定電壓時，副邊電流就是它的預(yù)期短路電流。</p><p>　　(4)變壓器的副邊額定電流Ite=Ste/1.732U式中Ste為變壓器的容量(KVA)，Ue為副邊額定電壓(空載電壓)，在10/0.4KV時Ue=0.4KV因此簡單計算變壓器的副邊額定電流應(yīng)是

30、變壓器容量x1.44～1.50。</p><p>　　(5)按(3)對Uk的定義，副邊的短路電流(三相短路)為I(3)對Uk的定義，副邊的短路電流(三相短路)為I(3)=Ite/Uk，此值為交流有效值。</p><p>　　(6)在相同的變壓器容量下，若是兩相之間短路，則I(2)=1.732I(3)/2=0.866I(3)。</p><p>　　以上計算均是變壓器出

31、線端短路時的電流值，這是最嚴重的短路事故。如果短路點離變壓器有一定的距離，則需考慮線路阻抗，因此短路電流將減小。例如SL7系列變壓器(配導(dǎo)線為三芯鋁線電纜)，容量為200KVA，變壓器出線端短路時，三相短路電流I(3)為7210A。短路點離變壓器的距離為100m時，短路電流I(3)降為4740A；當變壓器容量為100KVA時其出線端的短路電流為3616A。離變壓器的距離為100m處短路時，短路電流為2440A。遠離100m時短路電流分別

32、為0m的65.74%和67.47%。所以，用戶在設(shè)計時，應(yīng)計算安裝處(線路)的額定電流和該處可能出現(xiàn)的最大短路電流。并按以下原則選擇斷路器：斷路器的額定電流In≥線路的額定電流IL斷路器的額定短路分斷能力≥線路的預(yù)期短路電流因此，在選擇斷路器上，不必把余量放得過大以免造成浪費。</p><p>　　3.1.2 按短路分斷能力選擇</p><p>　　斷路器的極限短路分斷能力和運行短路分斷能

33、力國際電工委員會的IEC947-2和我國等效采用IEC的GB4048.2《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備低壓斷路器》標準，對斷路器極限短路分斷能力和運行短路分斷能力作了如下的定義：斷路器的額定極限短路分斷能力(Icu)：按規(guī)定的試驗程序所規(guī)定的條件，不包括斷路器繼續(xù)承載其額定電流能力的分斷能力；斷路器的額定運行短路分斷能力(Ics)：按規(guī)定的試驗程序所規(guī)定的條件，包括斷路器繼續(xù)承載其額定電流能力的分斷能力。</p><p&g

34、t;　　(1)極限短路分斷能力</p><p>　　極限短路分斷能力Icu的試驗程序為otco。其具體試驗是：把線路的電流調(diào)整到預(yù)期的短路電流值(例如380V，50KA)，而試驗按鈕未合，被試斷路器處于合閘位置，按下試驗按鈕，斷路器通過50KA短路電流，斷路器立即開斷(OPEN簡稱O)并熄滅電弧，斷路器應(yīng)完好，且能再合閘。t為間歇時間(休息時間)，一般為3min，此時線路處于熱備狀態(tài)，斷路器再進行一次接通(CLO

35、SE簡稱C)和緊接著的開斷(O)(接通試驗是考核斷路器在峰值電流下的電動和熱穩(wěn)定性和動、靜觸頭因彈跳的磨損)。此程序即為CO。斷路器能完全分斷，熄滅電弧，并無超妯規(guī)定的損傷，就認定它的極限分斷能力試驗成功</p><p>　　(2)運行短路分斷能力</p><p>　　斷路器的運行短路分斷能力(Icu)的試驗程序為otcotco，它比Icu的試驗程序多了一次co。經(jīng)過試驗，斷路器能完全分斷

36、、熄滅電弧，并無超出規(guī)定的損傷，就認定它的額定進行短路分斷能力試驗通過。Icu和Ics短路分斷試驗后，還要進行耐壓、保護特性復(fù)校等試驗。由于運行短路分斷后，還要承載額定電流，所以Ics短路試驗后還需增加一項溫升的復(fù)測試驗。Icu和Ics短路或?qū)嶋H考核的條件不同，后者比前者更嚴格、更困難，因此IEC947-2和GB14048.2確定Icu有四個或三個值，分別是25%、50%、75%和100%Icu(對A類斷路器即塑殼式)或50%、75%、

37、100%Icu(對B類斷路器，即萬能式或稱框架式)。斷路器的制造廠所確定的Ics值，凡符合上述標準規(guī)定的Icu百分值都是有效的、合格的產(chǎn)品。萬能式(框架式)斷路器，絕大部分(不是所有規(guī)格)都具有過載長延時、短路短延時和短路瞬動的三段保護功能，能實現(xiàn)選擇性保護，因此大多數(shù)主干線(包括變壓器的出線端)都采用它作主(保護)開關(guān)，而塑殼式斷路器一般不具備短路短延時功能(僅有過載長延時和短路瞬動二段保護)，不能作選擇性保護，它們只能使用于支路。&

38、lt;/p><p>　　(3)極限短路分斷和運行短路分斷能力綜合分析</p><p>　　主干線切除故障電流后更換斷路器要慎重，主干線停電要影響一大片用戶，所以發(fā)生短路故障時要求兩個CO，而且要求繼續(xù)承載一段時間的額定電流，而在支路，經(jīng)過極限短路電流的分斷和再次的合、分后，已完成其使命，它不再承載額定電流，可以更換新的(停電的影響較小)。但是，無論是萬能式或塑殼式斷路器，都有必須具備Icu和I

39、cs這兩面三刀個重要的技術(shù)指標。只有Ics值在兩類斷路器上表現(xiàn)略有不同，塑殼式的最小允許Ics可以是25%Icu，萬能式最小允許Ics是50%的Ics=Icu的斷路器是很少的，即使萬能式也少有Ics=100%[國外有一種采用旋轉(zhuǎn)雙分斷(點)技術(shù)的塑殼式斷路器，它的限流性能極好，分斷能力的裕度很大，可做到Ics=Icu，但價格很高]。我國的DW45智能型萬能式斷路器的Ics為62.5%～65%Icu，國際上，ABB公司的F系列，施耐德的M

40、系列也不過是70%左右，而塑殼式斷路器，國內(nèi)各種新型號，Ics大抵在50%～75%Icu之間。有些斷路器應(yīng)用的設(shè)計人員，按其所計算的線路預(yù)期短路電流選擇斷路器時，以斷路器的額定運行短路分斷能力來衡量，由此判定某種斷路器(此斷路器的極限短路能力大于線路預(yù)期</p><p>　　3.2 斷路器的接線</p><p>　　斷路器操作控制是變電站保護及自動化整個控制過程的最后環(huán)節(jié)，是執(zhí)行環(huán)節(jié),其對

41、電網(wǎng)安全運行有著重大的影響。如果接線上出現(xiàn)了問題，會使斷路器不能正常工作，失去控制。因此，以下是對這方面常見的一些接線方式進行分析，結(jié)合繼電器參數(shù)和動作特性分析錯誤接線出現(xiàn)異常現(xiàn)象的原因及其對運行的影響，指出正確的接線方式。</p><p>　　(1)跳閘回路接線方式</p><p>　　對跳閘Ⅰ、Ⅱ相關(guān)回路，一種接線方式是將合位繼起動和跳閘命令回路在操作箱和保護屏端子上分開引接至機構(gòu)箱，

42、因依靠合位繼接點形成的斷線信號監(jiān)視跳閘回路的完好性，這種接線方式下跳閘回路電纜斷線不能引起合位繼失電，不能及時發(fā)出信號，可能會造成一次設(shè)備故障后開關(guān)拒跳的后果，這種接線方式不應(yīng)采用。正確接線方式應(yīng)是將合位繼起動端和跳閘命令端在保護屏上連接后引電纜至機構(gòu)箱跳閘命令端。</p><p>　　(2)斷路器控制斷線信號</p><p>　　由跳位繼和合位繼常閉接點串聯(lián)形成控制回路斷線信號。完善的設(shè)

43、計接線使這個信號在斷路器合閘運行過程中監(jiān)視跳閘回路的完好性，可實現(xiàn)整個跳閘回路的監(jiān)視，如操作電纜斷線、跳閘線圈斷線、閉鎖條件不滿足和遠方就地切換開關(guān)位置不正確等，在熱備用狀態(tài)下則監(jiān)視合閘回路的完好性，同時監(jiān)視2組操作電源的完好性，是最重要的信號之一。</p><p>　　(3)跳閘Ⅰ、Ⅱ閉鎖回路的獨立性</p><p>　　實際工程中不少開關(guān)廠家提供的跳閘Ⅰ、Ⅱ閉鎖接點，不具獨立性。比如由

44、一對跳閘閉鎖接點經(jīng)重動變?yōu)?對接點分別去閉鎖跳閘Ⅰ、Ⅱ，而重動繼電器接操作I上的電源，這樣當操作I回路電源失電后，因閉鎖不通跳閘Ⅱ也會拒動。所以須要求斷路器廠家對各閉鎖量都應(yīng)提供2對獨立的接點供跳閘Ⅰ、Ⅱ回路閉鎖用。</p><p>　　(4)機構(gòu)箱防跳接點的接線</p><p>　　機構(gòu)箱防跳接點應(yīng)接合閘線圈和電源負極之間，這樣當合閘線圈正極端因故障帶正電時，防跳接點也能切斷合閘線圈回路

45、起防跳作用。</p><p>　　(5)機構(gòu)箱上的操作電源小開關(guān)應(yīng)保留</p><p>　　目前不少實例工程取消了斷路器機構(gòu)箱上操作回路的熔斷器或自動空氣開關(guān)等保護設(shè)備，只保留保護屏上的至操作箱的電源小開關(guān)。這樣操作電源顯得清晰簡單，但失去了在就地機構(gòu)箱上方便快速切除電源的手段，給就地設(shè)備調(diào)試造成安全隱患。其實保留就地操作電源開關(guān)并沒有什么不妥之處，取消就地電源開關(guān)的其中一個原因是擔心就地

46、電源開關(guān)跳閘，就地失電檢測不方便，這個問題實際不存在，對由跳位繼TWJ和合位繼HWJ常閉接點形成的控制回路斷線信號進行分析，可知由該信號可檢測到的就地操作電源失電。另一個原因是覺得機構(gòu)箱上的操作電源須經(jīng)操作箱的電源小開和機構(gòu)箱上電源小開關(guān)串聯(lián)取得顯得繁瑣，但這樣對斷路器跳合閘操作沒有實質(zhì)影響，而就地調(diào)試時可切斷該開關(guān)停止操作，增加調(diào)試工作的安全性。</p><p>　　第四章 斷路器在水泥企業(yè)變電所的應(yīng)用&l

47、t;/p><p>　　4.1水泥企業(yè)變電所</p><p>　　工廠企業(yè)變電所按其在供電系統(tǒng)中的作用和地位分為總降壓變電所和車間變電所，變電多位置和數(shù)量的選擇，實際上就是在整個企業(yè)內(nèi)選擇布置供電點。因此，企業(yè)對變電所的選擇要合理。</p><p>　　4.1.1   黑龍江賓州水泥有限公司簡介</p><p>　　黑龍江省賓州

48、水泥有限公司是浙江省海運集團投資興建的。浙江省海運集團系2000年經(jīng)省計經(jīng)委、體改委批準整體改制成立，其前身是浙江省海運總公司，成立于1950年。是承運重點物資、軍運戰(zhàn)備、搶險救災(zāi)物資運輸?shù)氖俸＿\骨干企業(yè)集團，主要從事國際貨物運輸；沿海、內(nèi)河客、貨（含液化氣、集裝箱、散裝水泥、油品等）運輸；石油制品銷售、船舶修造、房產(chǎn)租賃和進出口業(yè)務(wù)等。</p><p>　　公司在哈爾濱賓西經(jīng)濟開發(fā)區(qū)計劃總投資22億元，其中固

49、定資產(chǎn)投資20億元。占地面積66.7萬平方米，建筑面積20萬平方米。設(shè)計能力為年產(chǎn)600萬噸水泥。項目達產(chǎn)后，預(yù)計年產(chǎn)值20億元，稅金3億元，勞動用工2000人。該項目分三期建設(shè)，其中一、二期分別建設(shè)一條日產(chǎn)5000噸的新型干法水泥生產(chǎn)線，一期工程已于今年4月20日開工建設(shè)，二期工程將于2005年4月初動工。</p><p>　　4.1.2 變電所基本概況</p><p>　　黑龍江賓州水

50、泥有限公司擁有中心變電所,并且變電所的電能是由哈東站電力局提供的。哈東站電力局進行一次變電把電壓從66KV變到6.3KV，然后電力局通過高壓電纜把6.3KV電壓供配到工廠變電所。工廠變電所進行的是二次變電，它把6.3KV的電壓變到6KV然后供配給各車間及部門使用。車間和部門通過自身的變壓器對電壓進行相應(yīng)處理，從而達到電氣設(shè)備的使用要求。中心變電所主變采用的是雙電源互為備用式，它的電壓主要供制成2#變、制成5#變、2450立磨變、制成3#

51、變、制成1#變、2450立磨電機、2450立磨風(fēng)機電機、1#窯尾高溫風(fēng)機電機、1#窯頭余風(fēng)機電機等使用。</p><p>　　4.2 ZN斷路器的介紹、結(jié)構(gòu)、工作原理及動作過程</p><p>　　4.2.1 ZN斷路器的介紹</p><p>　　ZN斷路器是三相交流50Hz,額定電壓為12KV戶內(nèi)裝置,可供工礦、企業(yè)、發(fā)電廠及變電站作電氣設(shè)施的控制和保護之用。它既

52、可裝入手車式開關(guān)柜，也可裝入固定式開關(guān)柜。</p><p>　　（1）ZN斷路器型號含義</p><p>　?。?）ZN斷路器的使用環(huán)境</p><p>　?、?周圍空氣溫度上限不高于+40℃、下限不低于-15℃；</p><p>　?、?相對溫度應(yīng)控制在日平均值不大于95%，月平均值不大于90%；</p><p>　

53、?、?飽和蒸氣壓應(yīng)控制在日平均值不大于2.2 kPa，月平均值不大于1.8 kPa；</p><p>　　④ 安裝地點應(yīng)無經(jīng)常性的劇烈震動；</p><p>　?、?周圍空氣應(yīng)不受腐蝕性或可燃性氣體，水蒸汽的明顯污染；</p><p>　?、?安裝場所應(yīng)保持干燥、清潔。</p><p>　　(3) ZN斷路器主要技術(shù)參數(shù)（見表4-1）<

54、/p><p>　　表4-1 ZN斷路器主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　4.2.2 ZN斷路器的結(jié)構(gòu)、工作原理及動作過程</p><p><b>　?。?）基本結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　ZN斷路器的基本結(jié)構(gòu)如圖4-2所示，主要由真空滅弧室（真空管）、支持框架和操作機構(gòu)三部分組成。它將滅弧室與操動機構(gòu)前后布置在一個共同

55、的框架上，即整體型布局，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計，可使操動機構(gòu)的操作性能與滅弧室開合所需性能更為吻合，減少不必要的中間傳動環(huán)節(jié)，降低了能耗和噪音，使斷路器的操作性能更為可靠。</p><p>　　圖4-2 ZN斷路器結(jié)構(gòu)</p><p>　　ZN斷路器的分閘、合閘操作都是由操動機構(gòu)驅(qū)動的，操動機構(gòu)與斷路器的主觸頭保持電氣隔離，機械聯(lián)動。當操動機構(gòu)的運動傳到斷路器時，可實現(xiàn)分閘、合閘動作。</p&

56、gt;<p><b>　?。?）工作原理</b></p><p><b>　　① 滅弧室</b></p><p>　　ZN斷路器配用陶瓷真空滅弧室，采用銅鉻觸頭材料，壞狀縱磁場觸頭結(jié)構(gòu)，觸頭的電磨損速率小，電壽命長，耐壓水平高，介質(zhì)絕緣強度穩(wěn)定，弧后恢復(fù)迅速，截流水平低，開斷能力強。</p><p><

57、b>　　② 滅弧原理</b></p><p>　　ZN斷路器在進行分閘操作時，動、靜觸頭在操動機構(gòu)作用下帶電分閘，在觸頭間將會產(chǎn)生真空電弧。同時，由于觸頭的特殊結(jié)構(gòu)，在觸頭間隙中產(chǎn)生適當?shù)目v磁場，使真空電弧保持擴散型，并使電弧均勻地分布在觸頭表面燃燒，維持低的電弧電壓。在電流自然過零時，殘留的離子、電子和金屬蒸汽在微秒數(shù)量級的時間內(nèi)就可復(fù)合或凝聚在觸頭表面和屏蔽罩上，滅弧室斷口的介質(zhì)絕緣強度很快

58、得到恢復(fù)，從而電弧被熄滅，達到分段的目的。由于本短路器采用縱向磁場控制真空電弧，因而短路器具有強而穩(wěn)定的開斷電流的能力。見附圖(斷路器內(nèi)部電氣接線原理圖)。</p><p>　　（3）ZN斷路器的動作過程</p><p>　　中心變電所發(fā)電機、變壓器、高壓輸電線等電氣設(shè)備的投運或停運都是由斷路器的合閘或分閘來實現(xiàn)的。當設(shè)備發(fā)生故障時，繼電保護裝置動作，跳開（分閘）故障設(shè)備最近的斷路器，使其

59、脫離運行電源。</p><p>　?、?ZN斷路器的合閘與分閘</p><p>　　合閘時操動機構(gòu)合閘線圈得電→臺閘鐵芯動作→機構(gòu)及傳動連桿動作→開關(guān)主軸轉(zhuǎn)動→絕緣推桿前推→三角拐臂轉(zhuǎn)動→下壓觸頭彈簧裝置→滅弧室動導(dǎo)電桿向下運動使觸頭接觸→觸頭彈簧壓縮至接觸行程終點。與此同時，機構(gòu)的輔助開關(guān)切斷會鬧接觸器線圈電源，分閘彈簧拉長貯能，電磁機構(gòu)的扣板由半軸扣車保持在合閘位置，合閘結(jié)束。<

60、/p><p>　　分閘時，機構(gòu)中的分間線圈得電→分閘鐵芯動作→扣板與半軸脫扣→斷路器在觸頭彈簧和分閘彈簧的作用下迅速分斷→機構(gòu)的輔助開關(guān)切斷分閘線圈電源→機構(gòu)復(fù)原，并由分閘彈簧保持在分閘位置。</p><p>　　② ZN斷路器的斷路過程</p><p>　　ZN斷路器的三個觸頭串聯(lián)在三相主電路中，電磁脫扣器的線圈及熱脫扣器的熱元件與主電路串聯(lián)，欠電壓脫扣器的線圈與主電

61、路并聯(lián)。</p><p>　　當斷路器閉合后，三個主觸頭由鎖鍵鉤住鉤子，克服彈簧的拉力，保持閉合狀態(tài)，而當電磁脫扣器吸合或熱脫扣器的雙金屬片受熱彎曲或欠電壓脫扣器釋放，這三者中的任何一個動作發(fā)生，就可將杠桿頂起，使鉤子和鎖鍵脫開，于是主觸頭分斷電路。</p><p>　　當電路正常工作時，電磁脫扣器的線圈產(chǎn)生的電磁力不能將動鐵心吸合，而當電路發(fā)生短路，出現(xiàn)很大過電流時，線圈產(chǎn)生的電磁力增大

62、，足以將動鐵心吸合，使主觸頭斷開，切斷主電路；若電路發(fā)生過載，但又達不到電磁脫扣器動作電流時，而流過熱脫扣器的發(fā)熱元件的過載電流，會使雙金屬片受熱彎曲，頂起杠桿，導(dǎo)致觸頭分開而斷開電路，起到過載保護作用；若電源電壓下降較多或失去電壓時，欠電壓脫扣器的電磁力減小，使動鐵心釋放，同樣會導(dǎo)致觸頭斷開而切斷電路，從而起到欠電壓或失電壓保護。</p><p>　　4.3 ZN斷路器的常見問題</p><

63、p>　　ZN斷路器和其它高壓真空斷路器一樣仍然存在著很多問題，這些不足之處都會對其的使用帶來影響，下面是對這些問題的分析以及提出一些相應(yīng)的解決方法。</p><p>　?。?）合、分閘速度的調(diào)整</p><p>　　合、分閘的速度受到多方面因素的影響，而在使用現(xiàn)場可調(diào)整的部位僅是分閘彈簧和接觸行程。分閘彈簧松緊程度，對合、分閘速度產(chǎn)生直接的影響，而接觸行程(指觸頭壓力彈簧的壓縮量)，

64、僅對分閘速度產(chǎn)生主要的影響。如果合閘速度偏高而分閘速度偏低時，可以將接觸行程稍許增大，或者將分閘彈簧拉緊一點即可；反之調(diào)松一些。如果合閘速度比較合適，而分閘速度偏低，則可調(diào)整總行程使其增大0.1～0.2mm，此時各級的接觸行程均增大了0.1～0.2mm左右。其分閘速度也會上升；反之分閘速度過高時，也可將接觸行程調(diào)小0.1～0.2mm，分閘速度也會降低。</p><p>　　當完成三相同期與合、分閘速度的調(diào)整之后，

65、切記要重新對各極的開距和接觸行程進行測量修正，并應(yīng)符合真空斷路器產(chǎn)品的相關(guān)規(guī)定。</p><p>　　(2)合閘彈跳的消除</p><p>　　ZN斷路器存在著合閘過程中觸頭的彈跳問題。分析其產(chǎn)生的主要原因：一是合閘沖擊剛性過大，致使動觸頭發(fā)生軸向反彈；二是動觸桿導(dǎo)向不良，晃動過大；三是傳動環(huán)節(jié)間隙過大；四是觸頭平面與中心軸垂直度不好，碰合時產(chǎn)生橫向滑動等所致。</p>&l

66、t;p>　　對于已經(jīng)形成的產(chǎn)品，整機結(jié)構(gòu)剛性已成定局，現(xiàn)場一般無法改變。對于動觸桿導(dǎo)向不良，在同軸式結(jié)構(gòu)中，觸頭壓簧與導(dǎo)電桿是直接相聯(lián)，無中間傳動件，所以也就無間隙。對于異軸式結(jié)構(gòu)，觸頭彈簧與動觸桿之間有一個轉(zhuǎn)向用的三角拐臂，用三個銷釘連結(jié)，這就存在三個間隙，容易出現(xiàn)合閘過程中的彈跳，這是消除彈跳的重點。同時還應(yīng)重視觸頭彈簧始壓端到導(dǎo)電桿之間傳動間隙的調(diào)整，使傳動環(huán)節(jié)盡可能緊湊，無緩沖間隙；如果因為滅弧室觸頭端面垂直度不好而產(chǎn)生彈

67、跳，則可以將滅弧室分別轉(zhuǎn)動90°、180°、270°安裝，尋找上下接觸面吻合位置，實在不行時則需要更換滅弧室。</p><p>　　在處理合閘彈跳過程中，切記將所有的螺絲都應(yīng)擰緊，以免受到震顫的干擾。</p><p>　?。?）ZN斷路器的溫升</p><p>　　ZN斷路器的回路電阻是影響溫升的主要熱源，而滅弧室的回路電阻通常要占ZN

68、斷路器回路電阻的50%以上。觸頭間隙接觸電阻是真空滅弧室回路電阻的主要組成部分，因為觸頭系統(tǒng)密封于真空滅弧室內(nèi)，而產(chǎn)生的熱量只能通過動、靜導(dǎo)電桿向外部散熱。</p><p>　　真空滅弧室靜端直接與靜支架相連，動端則通過導(dǎo)電夾、軟連接與動支架相連。雖然動端向上運動有利于動端散熱，但因動端連接環(huán)節(jié)較多，導(dǎo)熱路徑較長，所以ZN斷路器溫升的最高點多集中于動導(dǎo)電桿與導(dǎo)電夾搭接部位。在實際應(yīng)用中，有效的利用靜端有利于散熱的

69、元件，迫使觸頭間隙熱量比較多的從靜端導(dǎo)出，分流動端的熱量，是解決ZN斷路器溫升偏高的有效措施。</p><p>　?。?）真空滅弧室的漏氣問題</p><p>　　真空滅弧室的波紋管絕大多數(shù)都是采用0.15mm厚度的不銹鋼壓制成型的。ZN斷路器應(yīng)用環(huán)境的污穢等級、濕度、鹽霧等選擇不夠合適，有害氣體、凝露造成波紋管點狀腐蝕，導(dǎo)致波紋管和蓋板及封接面的漏氣。</p><p&

70、gt;　　保證斷路器同心度的調(diào)整，合理的選擇使用和儲存環(huán)境，是解決真空滅弧室漏氣問題的重要措施。</p><p>　?。?）提高ZN斷路器動作的可靠性</p><p>　?、?掌握ZN斷路器的基本結(jié)構(gòu)，熟悉其技術(shù)性能指標，合理選擇使用條件，密切與制造廠的信息聯(lián)系，準確地應(yīng)用ZN斷路器先進技術(shù)功能；</p><p>　　② 認真做好ZN斷路器機械參數(shù)調(diào)試工作和機械參數(shù)

71、指標要求，才能保證其基本功能；</p><p>　　③ 規(guī)范備品備件管理和儲存，保證備品備件的技術(shù)性能指標和質(zhì)量的一致性、通用性和可靠性。</p><p>　　④ 做好ZN斷路器的運行記錄和事故分析，總結(jié)經(jīng)驗，和制造部門通力合作，不斷提斷路器的先進性、可靠性和經(jīng)濟性。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><

72、p>　　要想對工廠企業(yè)變電所進行安全、可靠的保護，斷路器是必不可少的繼電保護裝置。斷路器具有壽命長、維護簡單、無污染、無爆炸危險、噪音低等優(yōu)點，并且適應(yīng)于頻繁操作等比較苛刻的工作條件。因此，斷路器已經(jīng)廣泛地被工廠企業(yè)用來進行繼電保護。</p><p><b>　　結(jié) 束 語</b></p><p>　　此次論文使我對斷路器的工作原理，動作過程有了更深地認識，繼電

73、保護方面的知識也增長了很多，同時也意識到了對繼電保護相關(guān)知識掌握得不足，實踐動手能力的欠缺。理論要想與實踐更好的結(jié)合起來，不僅要有豐富的理論知識，善于動手的能力，還要勤與技術(shù)人員交流，謙虛地接受師傅們的建議，并且不斷地進行總結(jié)和思考，那樣才能出色地完成工作任務(wù)。此次論文使我更加明確了自己的人生目標，并且會朝著成功的方向不懈地努力，充分的實現(xiàn)自己的人生價值。</p><p><b>　　參考文獻</

74、b></p><p>　　[1] 劉介才 工廠供電 第三版 北京：機械工業(yè)出版社 1998</p><p>　　[2] 劉從愛 徐中立 電力工程 北京：機械工業(yè)出版社 1992</p><p>　　[3] 余健民 同向前 蘇文成 供電技術(shù) 第三版 北京：機械工業(yè)出版社 1998</p><p>　　[4] 中國