合闸涌流对真空断路器重击穿特性的影响

真空开断技术已广泛应用于电力系统,但真空断路器在电容器组应用中仍存在问题,无法满足其投切要求,原因在于合闸涌流会破坏真空断路器绝缘性能。本文进行了在容性电流投切过程中合闸涌流影响真空灭弧室重击穿特性的试验研究。试验过程中分别对7.2kV和40.5kV等级真空断路器进行了电容器组投切试验。试验结果表明合闸涌流会直接影响触头表面状态,进而影响重击穿现象。当涌流幅值从0上升到5kA,7.2kV等级真空灭弧室重击穿概率会从5%上升到30%;当涌流幅值从4kA上升到5kA,40.5kV等级真空灭弧室重击穿概率会从3%上升到20%;此外,合闸涌流也会影响重击穿发生时间,随合闸涌流幅值上升,重击穿发生时间显著提前。     

真空灭弧室电压老炼新技术研究

研究了并联电容器在真空灭弧室工频电压老炼中的作用,并与现有的电压老炼技术作了比较。通过在真空灭弧室的排气过程中的应用,证明了并联电容器后,不但可以使放电点非常均匀地覆盖整个触头表面,有助于触头材料表层的释气,而且迅速提高间隙耐电压强度,大大减小了工频电压老炼的时间     

高频涌流对真空灭弧室场致发射电流的影响研究

根据IEC相关标准,真空断路器投切背靠背电容器组实验需承受20 kA幅值、4 250 Hz频率的高频涌流。高频涌流会严重烧蚀真空灭弧室触头表面,导致开断过程中易发生重击穿现象,严重威胁电力系统安全运行。文中目标为研究工频电压下高频涌流对真空灭弧室场致发射电流的影响规律。实验选取4个相同7.2 kV真空灭弧室,分别关合10 kA和20 kA幅值涌流2次,每次关合高频涌流后,在1 mm定开距触头上施加工频电压并测量流经真空灭弧室的场致发射电流。实验结果表明,在触头上施加涌流的次数越多,涌流幅值越大,场致发射电流越大。工频电压下,场致发射电流具有不对称性。当外加电压超过临界电压值时,可以使场致发射电流显著增大。实验结果对探究容性电流投切弧后重击穿机理具有重要意义。     

基于投切电容器组的40.5kV真空断路器技术研究

针对40.5kV真空断路器在投切电容器组时产生的重燃现象,从真空断路器内部结构和开断过程进行了分析。从触头材料、触头的分离速度的选择等方面采取了措施,并建议下一步采取措施以提高其可靠性。     

老炼后真空灭弧室触头表面击穿位置分布研究

文中目标旨在研究纳秒级连续脉冲电压对老练后真空灭弧室触头表面击穿位置分布的影响。采用屏蔽罩留有观察窗的玻璃外壳12 kV商用真空灭弧室与高速摄影仪(CCD),研究不同触头开距条件下纳秒级连续脉冲电压幅值、频率对触头表面击穿位置的影响。研究结果显示,在纳秒级脉冲电压作用下,真空灭弧室触头间隙击穿后,其击穿位置在触头表面的分布服从高斯概率密度分布;击穿位置在触头表面分布趋向于中心位置;击穿位置随脉冲电压频率的增大而更趋均匀,随脉冲电压幅值的增大而更趋集中,随触头开距的增大而更趋于集中。此外,触头表面不平衡度对脉冲电压击穿位置具有显著影响,随触头表面不平衡度的提升,击穿位置呈加剧集中,且集中点μ趋向于触头边缘间隙h较小的一侧。     

提高真空断路器容性开断性能方法的研究

利用大电流对真空断路器的灭弧室进行老炼,可以提高弧后真空间隙的耐电压强度,减少断路器发生重燃及重击穿的概率,相应地改善真空断路器开断容性负载的特性。通过比较同种触头老炼前与老炼后ＦＮ 图所提供的微观信息,从触头材料的功函数和电场增强因子β两方面对电弧老炼作用的机理进行阐述。     

40.5kV投切电容器组用双断口真空断路器的研究

针对40.5 k V真空断路器投切电容器组时重击穿概率高这一亟待解决的技术难题,利用串联断口技术实现电容器组电流开合,提出了40.5 k V双断口真空断路器的设计方案并进行了深入研究,以满足电力系统的要求。建立了由高频涌流振荡回路和工频振荡回路组成的容性电流开合试验回路,在试验样机上完成了多组背对背电容器组开合试验,表明双断口真空断路器可显著降低投切电容器组时的重击穿概率。采用合成试验方法对该样机进行了短路电流开合试验,表明双断口真空断路器具有足够的短路开断能力。为保证每个断口的工作负荷相近,对并联均压电容数值的选取进行了试验研究并确定了样机的优选值为400 p F。因此,文中提出的用于投切电容器组的40.5 k V双断口真空断路器设计方案是完全可行的。     

一起35 kV并联电容器装置故障原因分析

高压真空断路器在投切电容器组时,由于断路器重燃引起的重燃过电压造成电容器极间绝缘损伤甚至击穿。本文针对某220kV变电站35kV并联电容器装置故障的现象及电容器损坏情况,结合故障录波图、真空断路器投切及保护定值的整定等,分析确定本次事故的原因是由于高压真空断路器在投切电容器装置过程中产生了重击穿过电压,导致电容器极间绝...     

真空断路器电容器回路故障原因分析

通过对电容器组回路投(切)时的暂态过程分析得出断口存在2倍恢复电压,合闸冲击电流超过20倍以上的运行条件。利用平均轨迹图解分析法对10 kV真空断路器的触头运动过程进行了分析,得出存在"慢分状态"和"慢合状态"缺点,因此存在分闸重燃和合闸损坏的可能性。重燃的后果是使断口后端电容器等设备损坏而自身无损。分析认为断路器电容器两类事故归因于断路器与投切电容器组不相适应的结构设计,因此呼吁制造、运行单位协同解决,使真空技术为电力系统所使用。     

真空断路器投切电容器组试验验证

为寻找真空断路器投切电容器组时发生爆炸的原因，在运行电网上进行了10kV真空断路器投切电容器组的试验，5组样机为不同批号和洁净度的真空灭弧室，将其安装于同一组真空断路器上投切同一组电容器组，通过分析试验结果，得到结论：爆炸原因是真空断路器投切电容器组时发生重击穿并产生较高的过电压；真空灭弧室内部洁净度是影响真空断路器投切电容器组重击穿率的重要因素；真空断路器在投运前进行50次以上的电气老练试验是必要的。