新型高压直流断路器开断能力的研究

通过对典型高压直流断路器在开断大大直流时开断能力不足的问题的分析,在其电路拓扑的基础之上,引进了一个电阻元件,将该电阻直接并联于直流回路上,用于分流和减小直流电流的幅值。另外,在与该电阻元件并联的直流回路上设置了一台断路器装置,该装置能开断较小容量的直流回路,它能与主直流回路的断路器共同工作,最终开断大幅值直流电流。在Matlab/Simulink环境下,建立Mayr电弧模型,并在此基础上建立了新型高压直流断路器模型。通过仿真及其分析,表明在高压直流系统中,该新型直流断路器具有很好的直流开断能力。     

基于电流转移特性和磁吹的新型弧后电流测量装置研制

为满足断路器开断过程中弧后电流的高精度测量,该文提出基于电流转移特性和磁吹的新型弧后电流测量方法,通过实验研究真空电弧电流转移特性和磁吹对电流转移特性的影响,得到真空电弧电流转移特性和磁吹的影响规律。进而,设计新型弧后电流测量装置的结构和智能控制系统,在合成试验中新型弧后电流测量装置的分流电阻承受最大电流小于500A,并联真空开关在主电流过零前200μs电弧熄灭,验证了弧后电流测量装置的有效性。该装置测量带宽为15MHz,测量精度为0.3%,对并联真空开关控制精度要求低。实验结果表明新型弧后电流测量装置的有效性和准确性,为断路器弧后特性研究提供有效支撑。     

高压断路器开断电流记录装置

目前在国内供电系统中,对高压断路器的开断电流值一般是没有任何记录的.如果需取此值,都是通过理论计算获得.高压断路器无论是开断正常的工作电流还是开断故障电流,它的动静触头之间,都会产生电弧.该电弧对高压断路器的动静触头将产生一定的损伤,其损伤程度除与高压断路器的开断性能有关外,还与开断电流值的大小有着密切的关系.即开断的电流越大,电弧的能量越高,对断路器动静触头的损伤程度也越严重,而断路器动静触头烧伤程度是决定断路器是否进行检修的重要指标之一.是直接影响断路器能否安全运行的主要因素.     

基于分合闸电气量的真空断路器灭弧能力在线检测研究

高压真空断路器灭弧性能的退化易导致断路器触头动作过程中持续性电弧的产生,将会破坏触头表面粗糙度,导致滞后分合闸时间,严重时会引发击穿爆炸事故。因此,亟待开展高压真空断路器灭弧性能监测研究。现有对高压真空断路器灭弧性能的研究主要采用对灭弧室真空度的测量,但是存在测量周期较长、无法保证气密性等问题。通过分析灭弧室内熄弧原理,发现根据介质恢复时电弧电阻对电弧电流衰减特性的影响可以反演灭弧室内的熄弧水平。据此提取电弧电流趋势项作为灭弧能力的表征量,提出了一种仅基于电气量的高压真空断路器灭弧能力在线检测方法。该方法具有能够快速实时监测及测量手段安全的优势,现场实测数据及数字仿真验证了其有效性。     

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。     

特高压断路器短路开断试验零前电流畸变的仿真及应用

高压断路器在开断短路电流时,触头间建立起的电弧电压和试验回路的作用,使得电流过零前短路电流波形发生畸变。依据IEC 62271-101:2012附录A,理论分析了电弧电压为恒值和线性增长时的畸变电流表达式,以MATLAB/Simulink仿真环境为平台,建立了电弧电压为恒值和线性增长时短路电流的动态数学仿真模型,并以1 100 k V/63 k A试验方式T100a断路器为例应用仿真模型计算了电弧电压对电流半波幅值和持续时间的衰减百分比,计算结果可以为断路器短路试验时提供理论参考。     

10kV自然换流型混合式直流断路器中真空电弧电流转移特性研究

围绕应用于?10kV直流配电领域中的自然换流型混合式直流断路器的电弧电流转移特性展开研究。开断过程中,机械开关支路在没有辅助换流装置的情况下,需要在真空电弧电压的作用下实现电流向主关断支路的转移。文中建立了真空电弧电流转移的数学模型,确定了电弧电压、转移回路电感电阻参数、电力电子支路的导通压降是影响真空电弧电流转移的主要因素。实验方面首先对具有不同触头结构及材料的真空灭弧室进行了电弧电压测量,实验表明真空电弧电压可以同电力电子支路进行配合;在此基础上,采用IGBT作为电力电子支路开关,进行真空电弧电流向电力电子支路的转移实验,并研究了回路电感电阻参数对于转移特性的影响;最后,设计实现了10kV自然换流型混合式直流断路器,并对开断进行了实验:真空灭弧室电弧电流在1.5ms内完全转移到电力电子支路,关断电流3.6kA、关断过电压21.4kV,验证了该方案的可行性。     

500kV主变高压侧断路器合闸回路分析

高压断路器是电力系统重要的一次设备,它的主要功能是在正常运行时,用来接通和断开一次负荷电流回路;故障时,用来开断短路电流,切除故障。在某些电气主接线中,高压断路器还担任着改变主接线运行方式的任务。     

基于电弧能量的SF6断路器灭弧室在线状态评估方法

灭弧室是断路器最为关键的部分,随着运行年限增长,SF_6断路器灭弧室状态问题日益突出,传统检测手段难以准确反映SF_6断路器灭弧室状态。电弧电压的测量是断路器灭弧室在线状态评估所面临的一大难点,原因在于高噪声和暂态恢复电压所带来的干扰。为此,文中提出了用于实时测量电弧电压的装置,以及基于电弧能量测量的SF_6断路器灭弧室在线状态评估的新方法。电弧电压测量装置能承受高幅值瞬态恢复电压,消除环境噪声干扰,准确测得电弧电压。断路器灭弧室在线状态评估新方法以直接反应灭弧室磨损状态的电弧能量作为特征参量,直接准确有效。相关人工试验结果表明,所提出的SF_6断路器灭弧室状态评估方法有效、可行。     

简讯

低压数字断路器最近美国一家小规模工程公司研制出一种数控低压断路器。它比常规断路器的断路能力高１００倍，同时可避免干扰性跳闸。这种断路器综合了常规热磁断路器的功能和接地漏电断路器及电弧故障电流断路器的功能。它可根据负荷类型和条件调节其响应特性，其记忆元件中存有电流与负荷间的整定关系曲线。数控模块将传感器测得的电流值与整定值进行比较，作为时间函数，若测量值超出整定极限，断路器跳闸。该模块还可监测电压，确定相角和过零点，进而确定负荷的类型，选择适当的跳闸响应特性。这种数控断路器还具备通信接回，可进行远…