交流断路器动作特性在线监测分析装置在供电系统中的应用

分析了供电系统中交流断路器的类型、组成结构及动作特性,提出了交流断路器动作特性在线监测分析装置。该装置通过测量交流断路器的零序电流、三相电路的电流和三相电路的电压,同时接收分闸指令、合闸指令、分闸位置反馈信号和合闸位置反馈信号,完成对交流断路器的监测,实现断路器故障判断。     

断路器型零损耗故障限流装置的研制及试验

装设故障限流装置是解决日益严重的电网短路电流超标问题的有效技术措施之一.基于智能快速断路器技术、短路电流过零点精确相控开断技术研制了一套330 kV开关型零损耗电网故障限流装置.该装置采用模块化设计方法,在正常运行时损耗为零,短路故障发生20 ms内,可将80 kA及以下的短路电流限制在系统断路器安全开断水平.装置成功在330 kV线路上通过了带电、挂网运行和2次人工单相瞬时短路试验,验证了装置满足安全性、有效性和可靠性的要求.     

12kV可移开式手车断路器的电动力分析及设计改进

为解决产品研发过程中12 kV可移开式手车断路器插入式梅花触头的烧损问题,文中通过对手车断路器短路电流下的电动力受力分析,及利用有限元分析软件对在该电动力作用下的结构力学分析,完成了触头烧损原因分析并进行了设计优化改进,最终还通过产品型式试验和试验时实际电动力作用下变形位移的测量,验证了原因分析及设计改进的有效性,同时获得不同试验工况下,电动力对可移开式手车断路器影响的差异性对比数据。     

智能型10kV开关柜故障检测装置研究

针对开关柜与手车式断路器接触点由于外部因素出现的放电、温度异常升高,现有技术手段中,继电保护装置无法检测,贴片温度反应膜不能提前预警,超声波检测法难以区分放电和温度异常,测量传感器不能区分故障相及位置。鉴于此,提出了一种基于机器视觉图像识别的接触点状态监测方法并研制了相关装置。设计了基于热敏电阻的温度探测装置,借助机器视觉图像识别系统与温度探测装置构建了开关柜故障在线监测装置。使用电阻、发光二极管、开关柜等元件搭建测试模型进行验证,结果表明所设计的装置能对不同位置的开关柜与手车断路器接触点放电、温度异常升高故障做出正确反应。     

DW45万能式断路器可靠性试验装置

此试验装置是为ＤＷ４５万能式断路器可靠性试验而设计和开发的计算机检测系统,目的是要在产品出厂前发现故障隐患。此装置的自动化程度高,可对产品的故障进行判断、记录,并找出故障原因。经数十台断路器的可靠性试验证明,此装置达到了设计要求。     

KJYN型手车柜电气闭锁存在问题与对策

我公司第三降压站6 kV系统高压开关柜为KJYN型手车式开关柜,高压断路器等电气设备均装在该开关柜的手车上.手车式断路器的推入和拉出操作与固定式高压开关柜相比,属近距离的高压操作,断路器控制回路又采用了远距离控制操作方式,因此,这种设计方式要求现场操作人员除要严格按照操作规程(停送电制度、确认制、监护制等)操作外,还必须保证手车在试验位置与工作位置移动时,断路器处于分闸状态,不得合闸,即应具有所谓的"合闸闭锁".KJYN型手车柜"合闸闭锁"是通过反映手车位置的限位开关(行程开关)接点串入断路器的合闸回路来实现的.由于限位开关原设计安装及接线不合理,在使用过程中故障频繁,检修难度大,致使断路器手车存在着很大的事故隐患,并由此引发过一起"合闸闭锁"失灵导致开关误操作事故,造成断路器真空管爆炸、手车报废的重大设备事故,并引起系统电压波动,严重影响了生产.     

失超保护系统直流真空断路器开断换流分析

磁约束聚变装置的失超保护系统利用直流断路器快速切断超导磁体回路的电流,实现磁体能量的转移与释放,以保障磁体安全。随着超导磁体运行电流等级的不断提升,直流断路器的设计面临着巨大挑战。本文针对10 kV/100 kA的大容量失超保护系统设计,提出使用直流真空断路器作为开断电流的主保护开关,并详细分析了其开断换流过程。首先介绍了失超保护系统的拓扑结构和工作原理;然后具体分析了真空断路器在开断及换流阶段的数学方程,并依据开断可靠性理论,分别对换流回路、泄能回路与缓冲回路进行了计算和参数设计;最后开展了100 kA直流电流开断实验。研究结果表明,失超保护系统中使用真空断路器开断100 kA磁体电流具有理论和工程可行性,并通过实验验证了所设计的真空断路器样机能够有效开断100 kA电流,换流过程符合预期判断。本文的研究工作为大功率失超保护系统中的直流断路器设计提供了技术支撑。     

一种适用于户内手车高压真空断路器的遥控合闸装置

针对部分老式户内手车式高压真空断路器手摇合闸机制存在人身安全风险的问题,本文提出并研制一种基于有刷直流电机、适用于该类高压真空断路器的遥控合闸装置,简述了遥控合闸装置实现遥控合闸的硬件实现方式.现场遥控实验表明,该装置能够在操作要求时间内有效关合户内手车式高压真空断路器,具有一定的应用价值.     

双向强迫换流型直流限流断路器的分析与设计

针对强迫换流型限流断路器分断双向高上升率短路电流时关断电流的分流问题及其在关断额定及小电流时存在的过大冲击和需要判断电流方向等问题,该文提出一种新型的双向强迫换流型直流限流断路器方案,对故障电流和额定及小电流的关断分别采用不同的触头驱动模式和不同关断电路。分析电弧电压、真空开关支路及二极管支路分布电感对关断电流分流的影响规律,得到保证关断电流全部用于反向关断真空开关的约束条件及设计方法。设计900V/1kA断路器样机并完成额定和短路分断试验,可将初始上升率约为22A/ms的短路电流限流至10.9kA,分断时间小于1ms,分断额定电流时关断脉冲电流仅为1700A。试验结果表明,所提出方案的有效、可行和分析准确、可信。     

基于液态金属自收缩效应的故障电流触发器

随着舰船电力系统容量增大,系统短路电流水平急剧上升,传统电磁脱扣保护装置难以满足现代舰船电力系统快速保护需求。提出了一种液态金属型故障电流触发器,利用液态金属GaInSn在短路电流条件下的自收缩效应产生弧压作为动作信号,具有反应速度快、可靠性高、可自恢复等优点。搭建了液态金属型故障电流触发器弧前特性试验平台,设计了额定1 kA的装置样机,进行了温升及弧前特性试验。试验结果表明:液态金属型故障电流触发器额定1 kA通流条件下电极温升仅为43 K,其稳态通流能力主要受电磁力作用约束;液态金属型故障电流触发器弧前时间与di/dt近似呈反比关系,当电流上升率为10.3 A/μs时,触发器弧前时间为1.09 ms。液态金属型故障电流触发器可作为混合型限流断路器的短路电流检测装置,对提高装置可靠性、实现快速限流具有重要意义。