10kV/2kA混合型限流熔断器用电弧触发器的分析与设计

电弧触发式混合型限流熔断器是电子测控式限流熔断器的一种更新装置,具有可靠性高、体积小、成本低等优点,但现有产品的最高额定电流只有600A,额定极限分断电流只有25kA。为此,对电弧触发式装置进行了分析,认为制约其额定电流和极限分断电流水平的关键因素是电弧触发器的动作快速性不够,提高动作快速性的有效方法是提高狭颈的载流密度。基于ANSYS 11.0软件对电弧触发器进行仿真分析和参数优化,获得了电弧触发器熔体的优化设计结构。实际制作的电弧触发器,其狭颈额定载流密度高达3 300A/mm2,可用于额定电压10kV、额定电流2kA、额定分断能力40kA的混合型限流熔断器。     

8/20μs雷电流冲击下熔断器开断性能

针对熔断器在8/20μs波形雷电流冲击下开断性能的问题,通过对熔断器中流过雷电流瞬间熔体的温度上升和熔断器的开断动作时间的理论分析,以及对雷电流通过导体时,载流导体所受有质动力作用机理的理论分析。选用一种铅铝合金材质熔断器,利用8/20μs波形雷电流进行冲击实验,得出当熔断器的工频熔化电流小于5A时,符合熔断器的允通能量I2t的理论;当熔断器的工频熔化电流大于5A时,符合横向电场力以及全部定向漂移电子对其所施的反作用力矢量和质动力的理论。提出了熔断器与电涌保护器配合使用的方法,具有一定的参考价值。     

半导体保护用熔断器在高频设备上的使用分析

文中指出,高频设备上半导体保护用熔断器常出现意外熔断的现象,这是由于集肤效应和邻近效应所致。要保证熔断器不意外动作,就得降容使用,降容程度为频率、熔片布置以及熔断器与附近载流导体之间距离的函数     

一种全范围熔断器的设想

全范围熔断器其全称为全范围分断能力熔断器。什么是全范围熔断器?根据国外研究资料中的数据,认为该熔断器能分断使熔体熔化的电流到额定短路分断电流之间的所有电流。从量的角度出发,即1.6倍或更低倍数的额定电流到额定短路分断电流之间的所有电流。目前所用的熔断器,根据其性能对电流的影响,可分为两大类:一类为限流式熔断器;另一类为非限流式熔断器。两类熔断器各具有优缺点。而全范围熔断器,则在此基     

CLIP限流保护器在中压配电系统应用

1 工作原理和基本参数 1.1 工作原理 CLIP限流保护器(简称CLIP)属于转换型限流保护装置TCL(Triggered Current Limiter),是一种具有大持续载流能力的高速切换开关,俗称组合式限流熔断器.在欧洲、加拿大、美国和世界各地应用甚广.     

考虑元件结构脆弱性与环境温度不确定性的元件热稳定限额计算方法

计及电力系统不同元件运行需要的差异,提出考虑元件结构脆弱性与环境温度不确定性的元件热稳定限额计算方法。综合转移系数复用和转移泰尔熵作为元件权重指标,建立提高脆弱性元件安全裕度的热稳定限额计算模型。并进一步考虑元件环境温度的不确定性,采用导线动态载流能力机会约束替代传统短时过载能力约束,挖掘现有设备输电潜力,降低环境温度超出规程约定值造成的风险。算例分析验证了该方法的有效性。     

向您提供以下技术转让项目

▲低压全范围熔断器全范围熔断器是80年代开始发展起来的一种新颖熔断器。它主要是解决了现有一般用途熔断器不能保证对低过载电流的分断,即现有一般用途熔断器只能保证从额定电流两倍的过载电流至最大分断电流范围的分断。对于全范围熔断器,它能保证从熔断器熔体开始熔化的过载电流至最大分断电流范围的可靠分断。本成果特点:有380V 100A分断能力100kA     

极端高温下10kV电缆中间接头载流量分析

随着世界各地夏季环境温度不断升高,电缆中间接头的工作环境正在恶化。为此,文中基于有限元法建立10 kV三芯电缆及其中间接头仿真模型,分析不同环境温度和不同电流下中间接头的温度分布。首先,开展温升试验,得到电缆中间接头表面的稳态温度,验证仿真模型的准确性;然后,拟合不同环境温度下中间接头高压载流导体表面温度与电流的函数关系,以此可以计算不同极端环境温度下中间接头的极限安全载流量。结果表明,环境温度升高对中间接头高压载流导体表面的温度分布趋势几乎没有影响,在外护套外表面处也满足此规律。中间接头高压载流导体表面温度与电流近似成二次函数关系。当电流幅值为480 A、环境温度为75 ℃时,高压载流导体表面与外护套外表面最高温度分别是环境温度为30 ℃时的1.57倍与1.69倍。当环境温度超过55 ℃时,按照国标规定的持续允许载流量会使中间接头高压铜导体表面温度超过最高允许运行温度90 ℃。考虑到自2020年起夏季环境温度持续增加,现行国标中10 kV铜导体三芯交联聚乙烯绝缘电缆中间接头的持续允许载流量须被修正。     

改进的导线温度模型的动态容量计算误差分析

介绍了用于输电线路动态容量计算的,经改进的导线温度模型及其暂态算法和稳态算法。该模型只需测量输电导线和参考体温度,消去了由日照辐射和环境温度测量带来的误差。以LGJ240/30型号导线为例,分析了导线温度测量误差对最大载流容量计算的影响。最后讨论了消除最大载流容量计算误差的方法,可将最大载流容量计算误差控制在3%以内。     

基于反向传播神经网络的载流导体本体温度仿真计算

在常规的载流导体本体温度测试中,由于传感器不能直接贴近导体而存在一定的测量偏差。为解决此问题,建立了基于反向传播(back propagation,BP)神经网络的开关柜载流导体本体温度计算模型,利用己有载流导体表层温度和环境温度数据训练BP神经网络,无需考虑载流导体本身的物性参数。以额定电压12 kV、载流1.25 kA开关柜出线室电缆为试验对象运行该模型,在迭代240次左右完成训练学习,计算出导体本体温度为65℃。通过与有限元模型计算结果进行对比,验证了所建模型能准确计算载流导体本体的温度,且建模简单、操作方便、可重复使用。进一步提高模型的计算精度是下一步研究的方向。     

运行与检修问答

<正> [问]何谓熔断器,它由哪几部分组成? [答]熔断器是当流过其中的电流超过规定值且经历一定时间后,依靠电流产生的热量使熔断器内的熔体熔化而开断电路的电器。 熔断器通常由熔断器安装座、熔断件、载熔件三部分组成。安装座包括底座、支持绝缘子、接线端子和安装座触头等,载熔件、绝缘管、灭弧介质、载熔件触头,有的还包括撞击器、指示器、释压帽等。 [问]熔断器的熔体、熔断件和载熔体各是什么意思?试举例说明。 [答]熔体(英文叫fuse—element)是由设计确定的当电流超过某一值时,熔断件在预定时间内将熔断的部件。熔断件(英文叫fuse—link)是熔断器动作后要进行更换的部件(包括熔体在内)。载熔件(英文叫fuse—carrier)是熔断器中用来装配熔断件的可与安装座分离的部件。 以常用的跌落式熔断器为例,可以用绝缘钩棒从安装座上取下的两端带有触头的管状物叫载熔件。载熔件的绝缘管中穿过的软线结构件(俗称熔丝)叫熔断件。两根软线中间所连接的一根细合金丝或铜丝叫熔体。 [问]高压熔断器在安装和更换时应注意哪些问题?     

基于日照辨识的输电线载流能力评估

输电线路的输送能力将直接影响发电和用电水平,因此如何提高线路载流能力得到广泛关注。由于线路沿途进行日照条件测量成本高且可靠性难以保障,使得动态计算输电线载流能力的方法难以得到广泛应用。笔者提出通过利用在线温度信息和线路实时电流信息,辨识日照参数,获取线路载流量计算所需的日照参数,以实现线路实时载流能力的评估。仿真分析证明,该方法能有效地在线预测输电线最大载流能力,为充分利用线路输电能力、保障可靠供电提供参考依据。     

谈熔断器的电流分断能力

笔者根据所经历的两起电敢短路事故，分析并论述了熔断器分断电流能力的概念，并提出了正确选用的原则。     

交流高压跌落式熔断器开断试验的试验条件

<正> 交流高压跌落式熔断器(简称熔断器)在电力系统中所遇到的开断条件,均应在型式试验中得以验证.因此,在开断试验中既要考虑配电系统短路电流暂态波形的特点,又要考虑各种短路电流的开断能力.所以IEC282—2—1995确定了各种开断电流的5种试验方式:方式1,试验100%额定开断电流能力,基于熔断器开断短路电流期间产生的电弧能量与预期开断电流值近似成正比,此方式验证灭弧管熄灭这一电流能力;方式2,试验0.6～0,8倍额定开断电流能力,虽然这一电流产生的电弧能量小于试验方式1,但开断这一电流的燃弧时间可能较长,因此熔断器灭弧管的产气材料烧蚀程度较大;方式3,试验0.2～0.3倍额定开断电流能力,开断此电流时灭弧管内气压低,因此电弧熄灭较难,此方式验证电弧能否熄灭;方式4,开断400～500A电流,基于变压器二次侧出口短路,其短路电流折算到一次侧的短路电流值(这一数值是各种变压器的平均值),是一种严重的故障条件,此外,这一电流值是使辅助熄弧管炸碎,电弧在灭弧管内出现足够的气压,此气压为熄灭电弧的最低压强,因此须验证熔断器的这种开断能力;方式5,是验证低过电流条件下的开断能力,此电流接近熔断件最小熔化电流,系熔断件熔化时间约为10s时的电流值.其中方式1、2既要验证熔断器开断较大短路电流能力,还要验?     

电弧通道对小型熔断器直流分断性能的影响分析

随着元器件的小型化应用趋势,小型熔断器的额定电压与分断电流越来越高。借鉴于低压熔断器通过填充灭弧材料限制电弧通道达到提升分断的思路。本文实验通过在小型熔断器的外瓷罐内套小瓷管、外瓷管内壁涂布树脂并填充灭弧材料等方案进行直流分断试验对比,得到了限制电弧通道可以提升电弧电压进而降低电弧能量提升直流分断能力的有益效果。     

高压直流电缆稳态载流量解析计算方法

高压直流电缆稳态载流量的准确计算对于其传输能力的充分利用具有重要意义。首先,提出了高压直流电缆稳态载流量解析计算方法,该方法同时考虑了线芯导体最高长期允许温度和绝缘层最大允许温差。其次,利用该方法对?160 kV交联聚乙烯直流电缆稳态载流量进行了计算,并用有限元法进行了验证。最后,研究了敷设环境温度、线芯导体最高长期允许温度和绝缘层最大允许温差对直流电缆稳态载流量的影响规律,发现考虑线芯导体最高长期允许温度和考虑绝缘层最大允许温差的直流电缆稳态载流量随敷设环境温度的变化曲线可能存在交点,当敷设环境温度高于交点温度时,线芯导体最高长期允许温度决定了稳态载流量;当敷设环境温度低于交点温度时,绝缘层最大允许温差决定了稳态载流量。     

基于气象参数预测的输电线路输送容量概率模型研究

传统的输电线路输送容量是在保守天气条件下确定,未考虑到实际运行的环境温度和风速等其他气象参数,这可能使输电线路输送能力未得到充分的利用。而动态的载流量计算通过考虑线路周围的实际运行天气条件来确定输电线路的实际载流能力,从而提高线路的输电效率。本文提出一种基于载流量密度函数的概率建模的动态增容研究方法,采用粒子群优化的核极限学习机(PSO-KELM)对某地区的历史气象数据进行统计并预测,通过算例分析,可知该方法的预测效果较好,故将预测的数据作为概率模型的源数据。通过在某地区的应用分析表明,在用电高峰期,该方法可提高输电线路的载流量,且能确保输电线路的安全可靠性。     

输电线载流能力在线简化评估方法

输电线输送能力直接影响电力系统安全与资产利用率,如何获取线路动态载流能力是一项十分困难的工作。由于线路沿途进行气象条件测量成本高且可靠性难以保障,使得计算输电线动态载流能力的方法难以广泛应用。提出仅通过线路温度在线测量,并利用气象预报信息,采用辨识修正气象因子,可获得输电线实时载流能力的估计值;仿真分析证明,此方法能有效地在线预测输电线最大载流能力,为充分利用输电能力提供依据。     

基于卡拉汉数值仿真的限流熔断器暂态计算

高压限流熔断器因其限制短路电流能力强、保护性能好而在电力系统中正得到广泛应用,但是熔断器保护动作引起的过电压往往容易对系统设备造成不利影响。为此,基于卡拉汉数值算法着重研究限流熔断器动作过程中的过电压及电流暂态。首先建立了高断力限流熔断器保护动作过程的非线性电阻模型;接着运用半隐格式的卡拉汉数值算法代替EMTP/ATP软件,计算得到了限流熔断器试验回路的熔断器过电压和开断电流波形,数值建模和仿真计算中还综合考虑了其过电压保护MOA避雷器的影响;最后得到了与热效应相关的熔化I2t和合闸相角关系曲线,这对于试验考核熔断器的性能具有指导意义。数值计算与现场实测的比较结果证明,卡拉汉数值算法具有较高的精确性和可靠性,编程实现简便,程序灵活适用,模拟结果准确,可以避免大量现场重复的试验工作,该研究结果对限流熔断器试验可提供实际的参考依据。     

配电变压器过流保护的优化配置分析

针对配电变压器的熔断器保护和继电器保护配置进行分析,并确定出过流保护选择的基本原则.重点对熔断器在Yyno接线和Dyno接线的配电变压器过流保护中出现的问题进行分析,并提出解决方法.