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快速接地开关(high speed earthing switch)是一种具有关合短路电流能力,专门用于电力系统人工接地的快速隔离开关。一般配有液压或电动的快速操动机构。在具有多个并联主变压器支路的电力系统中,为了节省投资,通常以快速接地开关代替主变压器支路的高压断路器。当主变压器本体发生故障时,主变压器保护起动高压侧快速接地开关进行合闸操作,造成电力系统人工接地,起动电力系统继电保护装置,致使输电线路对侧的断路器分闸,切断主变压器故障。
快速接地开关通常还装于气体绝缘金属封闭电器中,安装在每回出线的出口侧,用来闭合平行回路产生的感应电流。快速接地开关具有关合短路电流的能力,通常在110kV电力系统中要求关合电流为80 kA,在220 kV系统中为125kA。气体绝缘金属封闭电器中的快速接地开关,密封在SF6气体绝缘的筒体中,关合短路电流的要求比较容易实现。而敞开式快速接地开关,当要求关合的短路电流较大时,往往用真空断路器来代替。
普通的接地开关配置在断路器两侧隔离开关旁边,仅起到断路器检修时两侧接地的作用;而快速接地开关配置在出线回路的出线隔离开关靠线路一侧,它有两个作用:
(1) 开合平行架空线路由于静电感应产生的电容电流和电磁感应产生电感电流;
(2) 当外壳内部绝缘子出现爬电现象或外壳内部燃弧时,快速接地开关将主回路快速接地,利用断路器切除故障电流。
附:
GIS中有哪些情况需要装设快速接地开关?
(1)停电回路的最先接地点。用来防止可能出现的带电误合接地造成封闭电器的损坏;
(2)利用快速接地开关来短路封闭电器内部的电弧,防止事故扩大。一般为分相操作,投入时间不小于接地飞弧后1s。
普通的接地开关配置在断路器两侧隔离开关旁边,仅起到断路器检修时两侧接地的作用;而快速接地开关配置在出线回路的出线隔离开关靠线路一侧,它有两个作用:
(1) 开合平行架空线路由于静电感应产生的电容电流和电磁感应产生电感电流;
(2) 当外壳内部绝缘子出现爬电现象或外壳内部燃弧时,快速接地开关将主回路快速接地,利用断路器切除故障电流。
接地开关配置在断路器两侧隔离开关旁边,仅起到断路器检修时两侧接地的作用。快速接地开关配置在出线回路的出线隔离开关靠线路一侧,它有两个作用:1 开合平行架空线路由于静电感应产生的电容电流和电磁感应产生电...
快速接地开关是具有一定关合短路电流能力的一种特殊用途的接地开关。当线路接地故障被切除后,由相邻运行线路供电形成故障线路的潜供电流,利用快速接地开关关合,可消除潜供电流,再快速开断接地开关,确保线路自动...
快速接地开关具有关合短路电流能力的一种特殊用途的接地开关。当线路接地故障被切除后,由相邻运行线路供电形成故障线路的潜供电流,利用快速接地开关关合,可消除潜供电流,再快速开断接地开关,确保线路自动重合闸...
(1)停电回路的最先接地点。用来防止可能出现的带电误合接地造成封闭电器的损坏;
(2)利用快速接地开关来短路封闭电器内部的电弧,防止事故扩大。一般为分相操作,投入时间不小于接地飞弧后1s。
装在电站(GIS)出线端的快速接地开关(FES),其结构如图《快速接地开关设计》所示,由弹簧机构操作。
FES有可能在运行或检修时意外地带电关合,人为造成接地故障。为防止事故扩大,要求FES具有规定的短路关合能力。关合接地故障时,短路电流从②流向①,通过绝缘板③使三相动触头保持相间绝缘,故障电流经④导入大地。已处于接地合闸状态的FES还应有承受短时耐受电流的能力。
FES关合故障时,应顺利地通过关合故障的两个过程:
第一,操动机构传动FES动触头上的插入力应大于静触头的触头弹簧反作用力及刚接触时触头电动斥力,d保证动触头能插入静触头。
第二,插入后,FES动触头系统的动能足以克服触头弹簧接触摩摩擦力和电动摩擦力在超程内所做的阻力功,保证动触头关合到位。
较长的特高压线路通过装设高抗中性点电抗的方法可以将潜供电流限制在较低的值,能够满足单相重合闸要求。例如,中国已经投运的特高压交流试验示范工程线路为单回线路,两段线路的长度分别为281km和359km,均装有高抗,采用高抗装设中性点电抗的方法降低潜供电流,运行良好。因此,在上述情况下,中国特高压线路均不需要装设HSGS。
考虑到随着电网的发展,将来可能会出现较短、不装设高抗的特高压线路。在这种无补偿情况下,同样长度特高压线路的潜供电流远大于500kV线路。而对于同样大小的潜供电流,线路无补偿时潜供电弧的熄灭难于有补偿的情况,可能无法满足单相重合闸要求。在这些线路上可能存在装设HSGS的需求。以长度为100km不换位的1000kV同塔双回线路为例,若该线路不装设高压电抗器,双回输送10 000MW功率时,潜供电流为57A,恢复电压为147kv(电压梯度约15kV/m)。
快速接地开关与检修接地开关的区别
快速接地开关与检修接地开关的区别 快速接地开关与检修接地开关的区别 超高压输电线路的故障 90%以上是单相 接地故障,而单相接地故障中约有 80%为“瞬时性”故障。在我国 330kV、500kV 线路大多采用单相重合闸消除单相 接地故障,来提高系统的稳定性 和供电的可 靠性。单相重合闸的成功与否取决于 故障点的潜供电弧能否自熄。 220kV 及以 下输电线路的潜供电弧均能在此时限内 快速自灭,它不会妨碍单相 快速自动重 合闸的应用。 330kV 及以上的输电线路, 其潜供电弧一般不能 快速自灭,必须 采取措施。稳态下潜供电流 和恢复电压的幅 值是潜供电弧自灭的 2 个决定因素: 1.潜供电流是在单相接地故障发生后,故障相两端断路器跳开,由故障相与 健 全相以及可能的相邻线路通过静电耦合 和电磁耦合向故障点提供的电流。 恢复 电压是在潜供电弧熄灭后瞬间出现在弧道上的电压。 2.熄灭潜供电弧
接地开关和快速接地开关的区别
接地开关和快速接地开关的区别? 快速接地开关比接地开关多了什么东西? 接地的相应时间快了多少? 什么地方要用快速接地开关? (检修)接地开关和快速接地开关是两种不同性质的开关。 (检修)接地开关配置在断路器两侧隔离开关旁边, 仅起到断路器检修时两侧接 地的作用。 而快速接地开关配置在出线回路的出线隔离开关靠线路一侧,它有两个作用: 1 开合平行架空线路由于静电感应产生的电容电流和电磁感应产生电感电流; 2 当外壳内部绝缘子出现爬电现象或外壳内部燃弧时, 快速接地开关将主回路快 速接地,利用断路器切除故障电流。 快速接地开关的作用应该是在线路开关的外侧, 线路发生单相故障时, 故障线路 两侧开关断开,但是由于正常相与故障相之间存在电磁耦合, 由正常相向故障相 提供潜供电流,不利用故障点去游离,熄弧时间会拉长,甚至不熄弧,为了减少 潜供电流,在两侧开关断开是, 自动装置动作立即合上两侧的快速接
译者序
原书序
致谢
第1章开关装置简介
1.1开关装置的用途
1.2开关装置的定义
1.2.1隔离开关
1.2.2接地开关
1.2.3快速接地开关
1.2.4负荷开关
1.2.5合闸开关
1.2.6接触器
1.2.7熔断器
1.2.8火花间隙
1.2.9避雷器
1.2.10故障电流限制器
1.2.11起动器
1.2.12开关稳定器
1.2.13继电器
1.2.14断路器
1.2.15隔离断路器
第2章气体中的电弧
2.1电弧的基本过程和物理特性
2.1.1金属表面电子发射机理
2.1.2电弧中的载流子
2.1.3触头上的能量平衡
2.1.4触头侵蚀机理
2.1.5触头侵蚀研究的实验结果
2.1.6触头材料的分类
2.1.6.1高导电率金属与合金
2.1.6.2抗化学腐蚀的金属与合金
2.1.6.3难熔金属
2.1.6.4烧结材料
2.1.7触头材料的特性
2.2直流电弧
2.2.1气体放电的伏安特性
2.2.2直流电弧的熄灭
2.3交流电弧
2.3.1交流电弧的伏安特性
2.3.2热击穿和电击穿区域
2.3.3电弧电导率、功率与弧柱中的能量消耗
第3章电弧建模
3.1P—T(黑盒)电弧模型
3.1.1Mayr与Cassie方程
3.1.2动态电弧方程的普遍形式
3.1.3电弧模型和相关参数概况
3.1.4P—T电弧模型的实际应用
3.1.5电弧参数的求取
3.1.6数值处理
3.1.7有效性检验
3.1.8电流零区测量
3.1.8.1电流测量
3.1.8.2电压测量
3.1.8.3处理原始测量数据以转换为电弧电流和电弧电压
3.1.8.4电流测量系统的性能
3.2电弧物理模型
3.2.1电弧物理模型的通用方程组
3.2.2具有焓流的简化电弧物理模型
3.2.2.1附加假定条件
3.2.2.2方程组
3.2.2.3SF6等离子体的热力学特性
3.2.2.4电弧电流的时间关系式
3.2.2.5横截面和电弧电压的确定
3.2.2.6沿电弧轴线压力分布的确定
3.2.2.7静止和稳定气流条件下的SF6气体状态方程
3.2.2.8SF6气体热力学特性的计算表达式
3.3高压SF6断路器操作的计算机仿真
3.3.1计算机仿真程序
3.3.2特征量
3.3.3熄弧窗口
3.4电弧建模的其他工具
3.4.1电弧直径和电弧温度
3.4.2气体和真空中的电弧电压
3.4.3冷态电压特性
3.4.4极限曲线
3.4.5截流系数
3.4.6断路器的电寿命
第4章真空电弧
4.1真空电弧简介
4.1.1阴极和阳极鞘层
4.1.2扩散型与集聚型真空电弧
4.1.2.1扩散型电弧
4.1.2.2集聚型电弧
4.2通过磁场控制真空电弧
4.2.1横向磁场原理
4.2.2纵向磁场原理
第5章灭弧介质
5.1空气
5.1.1在空气中拉长灭弧
5.1.2磁吹灭弧
5.1.3压缩空气灭弧
5.2矿物油
5.2.1多油断路器的灭弧
5.2.2少油断路器的灭弧
5.3六氟化硫(SF6)
5.3.1物理特性
5.3.2SF6分解物
5.3.3SF6对环境的影响
5.5.3.1臭氧损耗
5.5.3.2温室效应
5.5.3.3生态病理学和对健康的潜在影响
5.3.4SF6替代物
5.4SF6/N2混合气体
5.5真空
5.5.1保持高真空
5.5.2更高电压等级下真空的应用
5.5.3真空中的触头材料
第6章开合方式与暂态过程
6.1负载类型
6.1.1阻性负载
6.1.2容性负载
6.1.3感性负载
6.1.3.1大电感电流:短路
6.1.3.2小电感电流
6.2短路电流
6.2.1短路电流与电压之间的关系
6.2.2直流分量百分数
6.2.3非对称电流的有效值和峰值
6.3瞬态恢复电压(TRV)
6.3.1TRV的定义
6.3.2单频瞬态恢复电压波形
6.3.3双频瞬态恢复电压波形
6.3.4瞬态恢复电压的两参数包络线
6.3.5瞬态恢复电压的四参数包络线
6.3.6分布参数电路中的瞬态恢复电压
6.3.7IEEE/ANSI规定的瞬态恢复电压波形
6.3.8三相电网中的瞬态恢复电压
在检修设备和线路时,切断电源,临时将检修的设备和线路的导电部分与大地连接起来,以防触电事故的接地。
快速接地开关与检修接地开关的区别
超高压输电线路的故障 90%以上是单相接地故障,而单相接地故障中约有 80%为“瞬时性”故障。在我国 330kV、500kV 线路大多采用单相重合闸消除单相 接地故障,来提高系统的稳定性和供电的可靠性。单相重合闸的成功与否取决于 故障点的潜供电弧能否自熄。220kV 及以下输电线路的潜供电弧均能在此时限内 快速自灭,它不会妨碍单相快速自动重合闸的应用。
开关设备柜体结构采用组装式、断路器采用手车落地式结构;配用全新型复合绝缘真空断路器、并且有良好的互换性;手车车架中装有丝杠螺母推进机构,可轻松移动手车,并防止误操作而损坏推进机构;主开关、手车、开关柜门之间的联锁均采用强制机械闭锁方式,满足"五防"功能;所有的操作均可在柜门关闭状态下进行;电缆室空间充裕,可连接多根电缆;快速接地开关用于接地和回路短路;外壳防护等级IP3X,手车室门打开状态下,防护等级IP2X。