断路器弹簧储能综合控制监测电路的研制及应用

正高压断路器用以接通或断开高压电路中正常工作电流或短路故障电流,配置的操动机构一般有电磁操动机构、弹簧操动机构、液压操动机构、液压弹簧操动机构、气动操动机构等几种。目前,弹簧储能操动机构因其具有高度的可靠性和稳定性,已广泛应用于各电压等级、各类型的断路器中。在实际应用中,因弹簧储能限位开关及其电气控制回路较多,故障时有发生。在维修过程中,存在维修人员对弹簧操动机构的工作原理不了解,对弹簧储能各电气控制回路不熟悉,致使故障排查时间延     

液压机构活塞杆与抗磨环配合结构的分析与计算

液压弹簧操动机构是高压开关设备中的重要部件,操动断路器实现分闸和合闸动作,液压弹簧操动机构活塞杆是其动作元件,与断路器本体传动部分联接,起着动作和传递能量的作用,为了确定活塞杆与抗磨环之间的配合尺寸能否满足设计要求,笔者就液压弹簧机构中活塞杆的导向与抗磨结构设计进行了论述,并计算分析了活塞杆抗磨环传递力的大小与过盈量和联接件结合面的粗糙度之间的关系。     

高压断路器弹簧机构电磁铁部分动态数学模型研究

电磁铁部分是高压断路器弹簧操作机构中实现电信号到机械信号转换的关键,电磁铁动作频繁,在断路器故障中占有一定的比例,有必要对电磁铁部分进行状态评估,及时发现问题。文中研究CT20弹簧操作机构电磁铁部分的动作过程及结构原理,并对电磁铁的磁路和运动过程中的阻力进行分析,建立电磁铁部分的动态数学模型,仿真及试验电流波形吻合,说明建立模型的有效性,并结合仿真分析畸变线圈电流的电磁铁部分运动过程,提出了基于线圈电流波形的电磁铁部分状态仿真分析法。     

断路器设计中的关键技术

断路器是电力系统重要的电气设备之一,其技术特点、性能、结构和运行状态对电力系统的可靠性有着重大影响。本期特别报道关注断路器设计中的几个关键技术。结构设计是弹簧操动机构设计的关键技术,是保证机构性能的基础。开关设备依靠操动机构实现其动作形式,配用的机构主要有断路器操动机构、隔离开关、接地开关操动机构和隔离-接地三工位操动机构。其中断路器操动机构技术性能要求较高,目前市场上配用的机构主要有弹簧操动机构和永磁机构两类。     

转动惯量对断路器弹簧机构系统性能的优化分析

断路器是电网系统的重要开关设备,500 kV及以下电压等级的断路器通常采用弹簧操动机构作为其驱动装置。提高弹簧操动机构的输出效率,降低弹簧操作功,能够改善弹簧操动机构零部件的受力状况,对提高断路器开关的可靠性具有重要意义。文中对断路器弹簧操动机构的运动零部件转动惯量进行分析,通过仿真优化和试验验证的方法,得到运动零部件转动惯量对高压断路器弹簧操动机构性能的影响,为后续断路器弹簧操动机构的设计与优化指明方向,具有一定的指导意义。     

应用双稳态永磁操动机构的配电真空断路器

利用永磁操动机构的高可靠性实现开关设备的免维护,减少因为操动机构原因引起开关设备故障的概率。从应用的角度分析了双稳态永磁操动机构的基本原理,介绍了双稳态永磁操动机构在真空断路器中的应用。介绍了ZW-12户外交流高压断路器的特性。     

高压断路器操动机构用合闸电磁铁动作特性仿真研究

高压断路器操动机构中的电磁铁部分负责将电信号转化成机械信号,分合闸电磁铁能否正常运行影响着断路器的可靠性,为保证电磁铁的运行可靠性,需要对电磁铁的动作特性进行研究。文中以某高压断路器合闸电磁铁为例,介绍了合闸电磁铁的主要结构和工作原理,利用有限元分析软件Maxwell建立了合闸电磁铁的三维瞬态模型,并仿真分析了合闸电磁铁动作过程中各部分磁场分布、动铁心运动情况以及线圈电流变化情况;同时,通过实验测量高压断路器合闸电磁铁运动过程中合闸线圈中的线圈电流,将实验测得的线圈电流与仿真结果进行了比较。实验结果验证了仿真结果的正确性。     

档杆故障下高压断路器弹簧操动机构应力分布研究

将HyperMesh与LS-Dyna相结合对档杆故障下的高压断路器弹簧操动机构进行应力分析。首先根据高压断路器弹簧操动机构的零件尺寸建立其三维模型,然后通过有限元软件HyperMesh对三维模型进行网格划分,最后利用LS-Dyna对断路器弹簧操动机构档杆故障进行了应力计算,通过仿真,得到了弹簧操动机构档杆故障下各关键零部件的应力分布及最大应力点位置。分析结果可知,在档杆故障下,整个机构的应力状况普遍降低,并且动触头行程明显无法满足断路器设计要求。分析结果对断路器弹簧操动机构零件失效分析及可靠性设计提供了有益参考。     

基于Adams的CT14型高压断路器弹簧操动机构动力学仿真分析

操作机构的动态特性是决定断路器分断性能的重要因素。将CT14型高压断路器弹簧操动机构总体模型导入Adams并进行了参数化设置,建立了弹簧操动机构的动力学仿真模型,并对弹簧操动机构动触头分合闸动作进行了动力学仿真分析,通过与实验数据进行了对比,验证了所建模型的准确性。利用该模型分析了凸轮—连杆机构初始位置、各部分摩擦系数、滚轮磨损等3种因素对弹簧操动机构动触头行程、速度、动作时间等的影响。分析结果可为该型高压断路器弹簧操动机构的优化设计、安装检修等提供参考。     

10kV馈线保护自动化──新型SF_6自动分段器

FDW－10／200型户外交流高压六氟化硫自动分段器是以六氟化硫气体为绝缘和灭弧介质，适用于10kV50HZ的变电站、输电线路和住宅小区，可以与断路器、重合器及熔断器等开关设备广泛配合，能按整定值记忆线路故障电流次数，开断负荷电流及关合短路故障，自动隔离永久性故障区段恢复正常供电。分段器的结构和特点如下：①分段器为户外高压开关设备，它可以自动控制，也可以手动操作。开关本体结构简单，操作方便，主要部件由瓷套管、箱盖及操动机构、简体、电子控制器、触头系统和六氨化硫气体等组成。②分段器的弹簧操动机构主要由曲柄连杆…     

基于综合判断法的高压开关设备机械特性在线监测技术

高压开关设备是电力系统通断回路、切除和隔离故障的重要设备,为了做到故障提前预警,提出利用霍尔传感器对断路器电磁驱动机构线圈电流进行监测,进而判断断路器电磁驱动机构是否存在线圈断线、驱动机构是否存在卡涩等故障;利用位移传感器和加速度振动传感器对断路器触头开距和超程进行监测,并通过多层感知机对断路器触头超程状态自动识别,实现对断路器触头磨损状况的实时监测,且满足供电公司为防止误判需要双验证的要求。经现场测试,高压开关设备机械特性在线监测技术可以做到故障提前预警,对保障供电安全具有重要的意义。     

高压开关设备混线装配自动化产线的设计

针对配网高压成套开关设备高品质产业化目的,研发了多规格高压开关设备混线装配检测的自动化产线。介绍了产线整体布局及柔性可重构工装、机器人装配作业岛、有轨制导车辆物流装置及工艺路线,并实施和验证了产线加工能力、装配效率和质量、工艺。验证结果表明:产线能够适应3种以上不同规格高压开关设备混线生产,不需更换或调整工装,节省生产换型时间25 min/台,比传统设计减少电机及减速机构50套左右,提升生产效率、品质的同时实现了节能效益的最大化。     

基于LPWAN多源信息融合的高压开关柜智能监测与故障诊断系统

提出一种基于LPWAN多源信息融合的高压开关柜智能监测与故障诊断系统,采集高压开关柜的运行状态数据,搭建LPWAN技术自组网络进行数据上传,构建B/S架构的管理系统进行人机交互、分析报警。管理系统将开关柜原始监测数据标准化预处理,通过PCA对样本进行特征融合,使用PNN综合决策分析,建立PCA-PNN多源信息融合的故障诊断模型对开关柜的运行状态进行判断。实验结果表明,该方案能够提高对高压开关柜故障诊断的时效性与准确率。     

成套HV/MV开关设备的发展趋势(一) -智能化、紧凑型及采用新型传感器

高压电器成套设备智能化、紧凑型且满足环保要求是输、配电的发展趋势。对智能化、紧凑型、环保型的HV／MV成套开关设备作了详细介绍。针对传统电磁式电压、电流互感器的缺点，阐述了与成套技术小型化密切相关的新型传感器技术，这种高压电流、电压传感器没有铁心磁饱和限制，具有传输频带宽和优异的抗干扰性能。     

高压开关设备的状态维修技术

金属开关柜柜内和手车触头温升、断路器机械特性及断路器触头电弧烧损是造成开关柜设备故障的重要原因,对它们进行有效的实时监测是实现开关设备维护方式转换的关键。介绍了CG2061型高压断路器触头温升在线测量系统原理及应用,永磁操动机构断路器远方监视技术及断路器触头电弧烧损监测技术。分析了断路器分闸动作时线圈电流波形与动铁心位移关系。列举了断路器短路开断电流与开断次数的计算方法。指出了将运行成熟的在线监测技术纳入设计和制造中,可以降低电器产品在线监测单元的安装费用,减少不必要工作。     

GIS分合闸线圈电流特征分析及故障诊断

由于GIS设备的全封闭设计,可能出现辅助接点及现场显示分合成功,但实际触头分合不到位的情况,造成相当大的经济损失和严重的社会影响。断路器在每次分合闸过程中,线圈电流随时间变化,其变化波形蕴藏着包含电磁铁本身、所控制锁扣、传动机构在操动过程中的工作情况等一系列重要信息。通过传感器测量分合闸操作时分合闸线圈的电流信号,然后提取电流波形特征量进行故障诊断,可以为判断GIS操动机构的状态,确认分合闸的到位提供重要的依据。     

智能高压开关设备容量性能试验研究

介绍了智能高压开关设备的容量试验项目以及实施方法,提出了一种新型的智能开关设备操作转换装置,该装置成功解决了继电器控制系统与数字化开关设备之间的操作联络及信息反馈问题。描述了智能开关容量试验的实施过程,指出智能高压开关设备与常规开关设备相比,增加了对智能化组件功能正常的要求。     

电磁干扰对高压开关设备可靠性影响的研究

高压开关设备的可靠性在电力系统中所起的作用至关重要,笔者主要从影响开关设备工作可靠性的电磁干扰方面开展研究,依据可靠性的评价原则,提出反映可靠性的主要特征参量,结合相关标准及设备应用的现实状况,逐一开展电磁干扰试验,并对试验结果进行记录、分析,根据得到的试验数据,运用层次分析法的原理,在构造判断矩阵的基础上,通过计算,得出了不同干扰项目针对不同高压开关设备类别在可靠性影响方面所占的权重。结果表明,浪涌冲击具有破坏性,电快速瞬变脉冲群和阻尼振荡易引起设备工作故障,但不易造成设备损坏。这种分析方法对高压开关设备的可靠性评价具有参考价值。     

浅谈10 kV真空断路器在公伯峡电站的应用

结合正运行的ZN67-12(10-VPR)型户内高压真空断路器为例,介绍了真空断路器的结构、工作原理及对故障的处理,并对断路器运行维护、检查方面提出了建议,为实现公伯峡水电厂“无人值班”(少人职守)奠定了基础。