一种新的特高压断路器合成试验回路

特高压断路器试验方法的研究是特高压输电工程发展的基础。该文根据合成试验回路的基本原理，提出了一种新的适用于特高压断路器大容量试验的新型合成试验回路。给出了该试验回路的详细拓扑结构，介绍了回路的工作原理。根据描述开断电弧特性的麦依尔(Mayr)方程，建立参数化的PSCAD电弧电阻模型。在此基础上，对回路的开断试验过程进行仿真，得到了T100试验时的电流电压波形。对暂态恢复电压、电流过零前的变化率等进行分析，并与ABB的增强型并联引入回路(EPIC回路)和IEC试验标准进行比较。结果表明，该回路可以满足特高压断路器的开断试验要求，并具有足够高的试验等价性。     

特高压断路器的大容量开断试验等价性分析与开断试验方法

根据特高压断路器试验要求,对Weil-Dobke电流引入型合成试验回路的等价性进行了分析,探讨了引入电流的频率要求。介绍了ABB公司的EPIC合成试验回路,讨论了EPIC回路的结构和工作特点,指出了EPIC回路存在的问题。提出了适用于特高压断路器大容量试验的XIHARI合成试验回路,详细介绍了该回路的工作原理,对其试验等价性进行了分析。     

高压直流开断试验回路的研究

文章描述了直流开断的试验回路装置及其试验结果。试验表明,简易高压直流断路器的气吹电弧具有负阻特性;转移回路参数对于实现自能式振荡熄弧开断影响显著,存在着一个与断路器电弧时间常数相适应的最佳转移振荡频率;简易气吹高压直流断路器的开断能力随气吹压力的增加而升高,燃弧时间随开断电流的加大而延长,文章还对高压直流开断试验回路的等价性做了进一步的分析和讨论。     

几种用于特高压断路器的容量试验回路分析

由于短路容量大、恢复电压高,采用传统的合成试验方法已不能考核特高压交流断路器的短路开断性能。笔者根据STL合成试验导则中的3种特高压短路开断试验回路,利用PSCAD进行仿真计算,得到相应的电压波形,以此为边界条件,用ANSYS对特高压断路器开断后电位分布进行了仿真,并对3种特高压断流容量试验回路进行了分析。     

1100kV特高压交流断路器开合并联电抗器试验研究

针对中国特高压输电工程中1 100 kV高压断路器开合并联电抗器的试验需求,并结合国家电网公司提出的高于标准要求的试验参数,设计与开发了一种双端加压的试验回路。进一步应用PSCAD/EMTDC仿真软件对所设计的试验回路进行仿真计算,仿真结果表明,试验回路能够满足试验参数的需求,并在西安高压电器研究院有限责任公司大容量检测室进行了1 100 kV高压断路器开合并联电抗器的型式试验。最后,分析和讨论了正常开断、单次复燃开断、多次复燃开断3种典型的试验结果。     

直流断路器电流开断试验技术与试验回路

随着直流电力技术的不断发展,直流断路器在高、低压直流电网中的重要性日益明显,直流断路器的试验技术与试验回路设计、实施也成为容量试验站研究的热点。文中分别讨论了中低压直流断路器、高压直流断路器的电流开断技术、开断要求,以及开断试验回路的设计、实施和试验技术。所设计的中低压直流断路器电流开断试验回路一期调试结果为额定电压2 kV、额定短路电流82.6 kA/峰值126.2 kA,完全满足1.8 kV/80 kA直流断路器的试验需求,此外根据设备参数理论上的试验容量可以满足额定参数4 kV/125 kA直流断路器的试验需求。进一步讨论了高压直流断路器电流开断的合成和直接试验回路,并给出了以直接试验回路进行试验时的典型试验结果。文中的研究内容为大容量试验站进行中低压和高压直流断路器电流开断试验回路设计和试验实施具有一定的参考价值。     

自激振荡直流开断过程数学模型的研究

自激振荡是高压直流开断的重要方式。本文对高压直流断路器的自激振荡开断过程进行数学分析,推导出产生自激振荡的临界时间常数,并用电弧的伏安特性与数学模型进行比较,得到了直流断路器的模型参数,讨论了自激振荡回路各元件对开断过程的影响,为大电流断路器的设计提供了依据。     

高压断路器电流零点延迟开断回路计算及试验

高压断路器利用交流电弧过零熄灭这一机理来完成电流开断,但随着特高压工程和直流电网的建设,系统中会出现电流零点延迟现象,对高压断路器的开断造成影响。采用非同步三相短路故障回路,分析了电流零点延迟现象产生的原因,并采用PSCAD软件对回路进行了仿真计算。计算表明：发生B、C两相短路时,当A相电流源电压的初始相位角α为90°或270°时,回路具有最大的直流分量,此时当两相短路经过5 ms发展成三相短路时,在B相中产生正向电流延迟零点现象;当两相短路经过15 ms发展成三相短路时,在C相中产生负向电流延迟零点现象。利用此现象,研究开发了一种电流延迟零点合成试验回路,并实现了高压断路器的电流延迟零点开断试验验证,结果表明断路器在开断过程中产生的电弧电阻会使回路中直流分量减小,从而导致电流延迟零点时间减小。     

一种新的合成试验回路

对于超特高压断路器容量试验,传统的电流引入合成试验回路由于自身的局限性已无法满足标准要求。针对这一问题,提出了一种新型合成试验回路。介绍了该试验回路的工作原理,分析了回路的等价性。特高压断路器试验结果表明,该回路具有足够高的试验等价性,可以满足特高压断路器的开断试验要求。     

高压直流开断试验回路等价性研究

高压直流开断试验回路,成本低、结构简单、调节方便,广泛应用于世界各国高压直流开断研究和断路器的检验之中。因此试验回路的等价性便成为高压直流开断研究中的一个重要课题。文章介绍了试验回路的开断过程,并与国际上公开发表的现场开断试验结果进行比较,得出结论:高压直流开断试验回路在电弧能量、电流过零、恢复电压等三个重要方面,符合断流容量试验的等价条件。     

特高压断路器容性电流开合试验方法研究

主要介绍特高压断路器容性电流开合试验方法——合成试验法和直接试验法。通过分析超高压断路器容性电流开合直接试验的结果,提出有分闸电阻与无分闸电阻型特高压断路器容性电流开合直接试验方法,并采用PSCAD软件对两种直接试验回路进行了仿真模拟和比较。     

Comparison of synthetic test circuits for ultra-high-voltagecircuit breakers

Three synthetic test circuits to verify the interrupting performance of UHV circuit breakers (765kV, 63kA, 50Hz) are compared on aspects of equivalence, operation, required capacitive energy and applicability. The comparisons show that, although each circuit has its own merits, the EPIC circuit appears to be very attractive. The EPIC circuit not only saves on capacitive energy but has also a good equivalence with the direct test circuit     

紊流对气吹断路器开断能力影响的述评

本文从总弧电阻、比电阻、极限开断电流、介质恢复强度等方面评述了紊流对气吹断路器开断性能的影响。     

超高压SF_6断路器开断过程的数值分析

阐述了超高压SF_6断路器现代化设计的必要性。在灭弧室全场域数值分析基础上,对SF_6压气式断路器的三种开断过程:即开断小电容性电流后的介质恢复强度、端子短路故障开断能力及近区短路故障开断能力进行了数值分析。     

采用高耦合度分裂电抗器的并联型断路器均流过程研究

为了研究基于高耦合度分裂电抗器(high coupled split reactor,HCSR)的并联型断路器的并联均流效果,推导了简单并联及基于HCSR的并联型断路器并联支路间不平衡电流的表达式,通过分析得出结论:HCSR单臂限流电感、双臂间耦合度、选用的断路器弧阻大小等因素是影响并联型断路器均流效果的主要因素。为验证上述结论,建立了HCSR、真空灭弧室、SF6灭弧室的电路仿真模型,开展了相关仿真分析,并采用合成回路进行了对应断路器并联开断实验。仿真、实验结果与理论分析结果相符合。基于上述研究结果,最终给出了针对不同类型并联断路器的HCSR单臂电感的选取原则,以用于指导新型并联断路器的设计。     

SF_6断路器开断特性的数值仿真方法

笔者在LTE和LCE假设的条件下,以质量、动量和能量3个守恒方程以及电流连续方程为基础构建了SF6断路器开断过程中大电流燃弧阶段的电弧数学模型。电弧的欧姆热效应在电流场计算的基础上,通过在能量方程中加入源项来反映。文中对辐射模型以及湍流模型进行了讨论。喷口烧蚀效应通过增加独立的PTFE蒸汽质量守恒方程来考虑,从而构成了考虑喷口烧蚀效应的完备的控制方程组。这一控制方程组构成了SF6断路器开断过程大电流阶段的计算机仿真的基本数学模型,从而为"气体断路器数字化设计方法及仿真平台"的建立打下了基础。     

气吹灭弧与压力脱扣技术促进了低压断路器分断性能提高

介绍了气吹灭弧技术的机理及实验研究，新型低压断路器采用气吹灭弧技术的灭弧室结构，以及利用灭弧室产气后生成的压力构成新型压力脱扣器来改进低压断路器限流性能。     

SF6断路器空载开断的气压特性测试与研究

对252kV SF6断路器进行灭弧室气压特性测试研究.根据断路器开断过程中气体流动过程选取多处测量点进行测量.对断路器操动机构在不同油压和不同基压状态下进行测量,得到大量断路器开断过程的压力变化数据.文中对测量方法及测量系统进行了阐述,并根据得到的数据分析了动态压力变化与开断时间的关系.     

1 100 kV / 1 200 kV断路器大功率试验

特高压（UHV）断路器试验本身就是一项挑战,当前,KEMA已开发了用于超高压和特高压开关设备大功率测试装置。鉴于特高压断路器一般至少由双断口灭弧室组成,需要做验证其正常电流（或故障电流）开断能力的局部试验,可以只针对断路器单断口（即断路器的1／2或1／4）来进行。例如,装有均压电容的瓷柱式断路器的情形就是这样。然而,为满足对金属封闭式开关设备的试验要求（见IEC 61633）,在带电部件和外壳之间以及在分闸过程应具备正确的电介质应力,不做断路器整极试验在技术上是不正确的。这就要求开发新的UHV断路器试验电路。关键之处在于使用一种双级合成电路,其中一级电路放置在测试对象的附近。这种做法的好处是,测试对象的外壳可以保持地电位各种800kV以及1100或1200kV断路器整极全面试验均证明这种方法是有效可行的。文章中展示了试验的例子。