隨著計算機技術等高新技術的應用和發展,網絡教育作為一種全新的教學方式越來越受到人們的重視。下面是小編為大家推薦的奧鵬教育畢業論文，供大家參考。

　　摘要

　　隨著我國電力事業的迅速發展,人們對于電力系統可靠性和安全性的要求越來越高。電力設備正朝著大型化、自動化和智能化的方向發展。高壓開關是電力系統中最重要的控制和保護設備,在電網中的作用至關重要,其故障帶來的后果是十分嚴重的。一旦電力系統發生故障,即使只引起生產設備短暫的停止工作,也會造成巨大的損失。

　　本論文所要研究的高壓開關技術，了解高壓開關的發展現狀及未來幾年的發展趨勢，以及國內、外高壓開關發展情況，及高壓開關的結構、工作原理、電氣特性等;結合工作實際分析其常見故障;結合工作實際通過故障分析結果給出相應的解決方案。

　　關鍵詞：斷路器;負荷開關; SF6;操動機構;彈簧

　　1 緒論

　　1.1 高壓開關的發展現狀與趨勢

　　電力系統是一個很大的實時工作系統。它的發電、變電、輸電、用電是在同一瞬間完成的，隨著電力系統的覆蓋范圍越來越廣、電力機組的容量越來越大、供用電及電力系統安全性要求越來越高，需要電力系統能夠用很完備的自動控制方式來協調。要讓先進的控制系統最終能夠實現控制，配備較為新型的斷路器、組合電器是提高運行可靠性的重要措施之一。

　　高壓開關設備是主要用于關合與開斷正常或故障電路、或用于隔離高壓電源的電器，它的發展很迅猛。目前，開關產品已從初期的油斷路器、空氣開關，進入到了真空斷路器和SF6斷路器及其成套設備(GIS)為主的新時代;設備電壓等級也從交流12kv、40.5kv提升到750kv，并正在向1100kv特高電壓等級發展;機械加工從最基礎的工藝手段發展到具有適合規模化、專業化生產的大型數控機床、加工中心、柔性生產線及專用工藝裝備;產品性能從僅能滿足近距離機械連鎖操作，向可以遠距離、無人值守的自動遙控、遙測操作發展;產品滅弧機理、滅弧室結構設計研發更為科學、先進，也更安全可靠;產品實現了真正意義上的計算機輔助設計，產品主要技術性能越來越進步、完善。

　　隨著電力系統對配電系統的質量和可靠性要求的提高，對高壓開關設備的性能要求也越來越高。為了滿足當今社會對高質量產品的需求許多研究、設計和生產部門做了大量的卜作;另外，基礎理論，材料技術、生產工藝、加工工藝和新技術的應用，也使得高壓開關設備的技術水平有了很大的進步。這些綜合起來大概有以下7個因素:

　　(1)環保。六氟化硫氣體由于其優良的絕緣和滅弧性能，日前在高壓電器中得到了廣泛的應用，全球生產的六氟化硫氣體約50%用于電力行業其中80%用于高壓開關設備。但由于1997年《京都議定書》的簽署使各國在逐步停止或減少六氟化硫電器的使用，日前尚未找到合適的替代氣體，六氟化硫氣體在電器生產中仍然有著其不可替代的作用。

　　(2)新介質、新材料的應用。對于戶外產品而言，環境適應性能的提高(污穢，濕熱，高海拔，鹽霧和大氣污染)是至關重要的，因此耐紫外線、強度高和自潔型

　　的新型有機絕緣材料也在戶外產品中得到廣泛的應用，比如新型的戶外環氧樹脂、戶外硅橡膠、聚氨醋、陶瓷等新型材料等等;另外，金屬防腐技術也是高壓開關廠家重點研究的課題。

　　真空斷路器由于其優良的滅弧性能和少維護、免維護的特點，尤共是小型化、低重燃的真空滅弧室的應用，在戶外配電斷路器中所占比例越來越高。

　　(3)免維護。目前免維護產品(15一20年使用周期)的研究與開發是高壓電器生產廠家的目標和方向。目前，用于六氟化硫斷路器/重合器的彈簧操動機構可以做到2000次到500。次，用于真空斷路器/重合器的彈簧操動機構基本上可以做到1000次機械穩定性，電磁操動機構(含永磁操動機構)可以做到5000次機構壽命，基本可以滿足大多數用戶的需求。但是控制永磁操動機構的電容器、蓄電池和電子設備的使用壽命只能達到7年左右與設備本體的.要求并不匹配。

　　(4)小型化。目前，復合絕緣技術、氣體絕緣技術和小型化真空滅弧室的使用，使得戶外配電設備的尺寸和重量與以前相比大幅度減小。同時，電子測量控制設備的發展，使電流傳感器和電容式分壓器在高壓電器產品中的應用成為可能，進一步減小了高壓電器的體積。

　　(5)組合電器。戶外配電開關設備的使用過程中，經常需要多種高壓電器同時使用，因此許多廠家經常將兩種以上的電器產品組合使用，如斷路器一隔離開關組合電器、負荷開關一隔離開關組合電器、負荷開關一熔斷器組合電器等等，一方而降低了成本，另一方面方便了用戶的安裝和使用。

　　(6)最優人機關系。將操動簡便可靠、電動遙控操動、清晰的狀態指不融人到開關的設計中，同時模塊化的設計，插接式安裝方式，二次系統現場總線使得現場快速安裝成為可能，同時免維護開關設備和自動監測系統極大的減少了運行人員的工作量。新型的控制器及配網自動化系統可以將開關的狀態即時傳送到運行管理人員的電腦上，以及四遙系統的實現大大減少了運行人員的工作量。

　　(智能化。高壓開關設備的翎能化是“十五”時期裝備工業集傳統的機械裝置與電子產品、電子技術相結合的機電一體化新一代產品，鉀能化既是一個個體又是一個系統。迄今為止，智能化只是一個泛指，相關行業并無一個規范的術語和定義。對于一個元件來講，可以理解是按照智能化的要求植人一個或多個元素或者功能，如傳感器、通訊接日等;對于開關成套設備，如配電設備、開關柜等，則可理解是對一個系統的綜合要求，諸如自動化、遠動化、四遙、在線監測等。

　　1.2 國外高壓開關的發展情況

　　世界上高壓開關的生產主要集中在歐洲幾大公司(如西門子、ABB、Alston等)和日本幾大公司(如三菱、東芝、日立等)，它們的產品基本上代表了世界發展水平。2004年法國Alston公司研制出了采用真空和SF6復合式滅弧室的145kv等級的高壓斷路器，降低了高壓斷路器的外形尺寸和操作功，提高開斷能力，增強電氣特性，縮短燃弧時間。日本東芝公司生產的GIS封閉式組合電器緊實小型化，防止環境污染，操作安全，維護方便。德國西門子公司在生產傳統高壓開關的同時研制出第二代熱膨脹滅弧室和雙向運動觸頭系統，對提高產品操作壽命有很大的益處。隨著緊湊型高壓開關設備的興起，歐洲幾大公司如ABB、西門子、Alston都競相推出此類產品，它比起普通空氣絕緣開關設備可節省占地面積60%，又比GIS節省大量費用。這些公司共有的特點是產品更新換代快，研究費用的投入比例較大，并且建立了強大的試驗研究基地，這也是我國和他們之間最大的差距。

　　1.3 我國高壓開關的發展情況

　　國內開關產品生廠商主要分布在東部沿海地區和陜西、甘肅、河北、河南等中西部地區;其中包括國內知名的“五大開”大型國有企業，即北京開關廠、平頂山天鷹集團有限責任公司、西安高壓開關廠、上海華通開關廠、沈陽高壓開關有限責任公司。還有很多如天水長城開關廠等中型國有企業、新興民企、及合資企業。

　　我國高壓開關行業經過50年的發展已建立了品種齊全、參數性能與國際接軌的產品體系，這些產品在品種、性能、質量、數量及生產能力等方面，基本可以滿足我國電力工業發展和城鄉電網建設與改造要求，不少產品已達到國際先進水平。我國在20世紀70年代末開始引進法國MG公司500kv SF6瓷柱式氣體斷路器設計制造技術，80年代又引進了日本三菱和日立公司500kv SF6氣體斷路器和封閉式組合電器(GIS)的設計制造技術。目前國產500kv氣體斷路器已在電網中大量使用，500kv封閉式組合電器在大型電站、變電所運行，110kv、220kv和330kv封閉式組合電器也在電網中大量使用。隨著我國城市電網建設速度加快，封閉式組合電器將得到大量的運用，但相比國外產品，國產封閉式組合電器和氣體斷路器在可靠性、密封性和運行業績方面還存在較大的差距，零部件的質量問題比較

　　突出，配套能力差，在很大程度上制約了我國高壓開關電器的發展。

　　在我國輸配電系統中，60年代使用多油斷路器、空氣斷路器，技術較落后，1968年華光電子管廠研制出第一只運用于商品化的真空開關管，但由于各種原因與國外的產品質量相差甚遠。70年代初，我國開始引進第一臺SF6斷路器。經過20多年的努力發展，現在我國的電力系統中高壓開關設備幾乎全部使用SF6斷路器和真空斷路器。

　　目前我國以40kV電壓等級為界，40kV以上高壓開關全部使用SF6斷路器，40kV以下以真空斷路器為主。SF6斷路器分為兩種結構，一種為罐式，目前在電網中運行的252kV,363kV,550kV罐式SF6斷路器已有數百臺，它以其優良的環境適應能力，系統配套性和高運行可靠性得到用戶的認可。另一種為瓷柱式，它可以通過靈活串接方式獲得任意電壓額定值，加之低成本，使其在500kV以下的超高壓領域顯示出優勢。

　　真空開關廣泛應用于40kV以下電壓等級的電網內，分為真空斷路器和真空接觸器兩種。目前我國110kV雙斷真空斷路器已研制成功，它是由單斷口真空斷路器串接而成。真空接觸器則主要用于中、低壓配電系統中。

　　1.4 本論文的主要工作

　　本文首先介紹的是選題背景，高壓開關的發展現狀及未來幾年的發展趨勢，以及國內、外高壓開關發展情況，提出目前我國高壓開關發展的不足之處。.介紹所研究高壓開關的結構、工作原理、電氣特性等;結合工作實際分析其常見故障;結合工作實際通過故障分析結果給出相應的解決方案。

　　結論

　　電氣事故的發生往往是從電氣設備某一元件的故障開始，對事故發生的現象作出及時、準確的判斷，采取有效科學合理的處理方法防止引發一系列的故障，通過此次論文對高壓開關的結構、工作原理、電氣特性等更進一步了解，能讓學到的理論知識應用到實際中去分析其常見故障，提高事故處理速度、提高工作效率。

　　參考文獻

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