断路器专用名词浅解——之四

1.对称开断电流与非对称开断电流断路器的额定短路开断电流由两个值表征:交流分量(周期分量)有效值和直流分量(非周期分量)百分数.开断电流的交流分量有效值称为对称开断电流,含有直流分量时称非对称开断电流.开断电流的交流分量和直流分量可由图-1确定.在断路器触头分离瞬间,对称开断电流与非对称开断电流之间有下列关系:非对称开断电流=K·对称开断电流     

LW_3-10型户外高压断路器的运行维护与检修

1 功能特点 LW3-10型户外高压断路器是以SF6气体作为灭弧和绝缘介质的新型户外高压电器,它是利用旋转灭弧原理来工作的。在断路器开断电路的过程中,动静触头刚分瞬间便产生了电弧,这一电弧很快就由静触头转移到燃弧环,在环内,由于磁场线圈受电,产生与触头系统同轴的磁场,垂直于磁场的电弧部分便产生电磁运动,高速旋转起来,把被电离的气体尾流抛在后面,并在SF6气体中拉长,由于旋转的电弧不断接触新鲜的SF6气体释放掉热能,很快被冷却。而电离的气体又快速复合成优质SF6气体,保证有效而迅速地开断高压电流,当电流过零时,使…     

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。     

SF6断路器试验

SF6高压断路器在配电网中有着不容忽视的作用,为电网的安全、经济、稳定运行和客户的不间断供电提供坚强的保障。SF6高压断路器主要采用六氟化硫气体作为绝缘与灭弧介质,用"压气式"的灭弧原理可靠地熄灭额定短路开断电流及以下各种开断电流产生的电弧,尤其在小电流开断方面,更具有稳定而良好的开断性能。目前SF6高压断路器正在朝少维护甚至免维护的方向发展,在我国电     

低压真空电弧分断性能的研究

低压真空电弧由于开距小，真空金属过零后的金属蒸汽扩散主要以触头吸收为主，其开断性能与高压真空电弧有很大差异，对于低压真空断路器，需要对触头材料和开距进行细致考虑方能发挥真空灭弧室开断电流的优势，同时有效地减少截流值。     

新型直流断路器的设计与仿真

为了能有效减小高压直流断路器分闸时产生的电弧,减小对直流开关触头的损伤,延长其使用寿命,提出了一种新型的直流断路器结构。该直流断路器采用包含电力电子器件的电流产生回路,通过适当控制,可产生大小和波形均可变的电流,与故障电流相叠加,在产生人工过零点的同时减小叠加电流的正向幅值。利用Matlab仿真了该直流断路器开断几种故障电流的情况,仿真结果验证了该直流断路器的有效性与可控性。     

电流源型机电混合式直流断路器在特高压直流输电系统中的应用

传统机械式直流断路器通过在直流电流上迭加一个振幅逐渐增大的振荡电流来制造一个"人工电流零点",完成电路开断。这将导致该断路器在开断时会承受很大的正向电流,增大对断路器开关触头的损伤。针对传统直流断路器存在的这一缺点提出了一种新型电流源型机电混合式直流断路器,利用电力电子器件构造换流电路,控制产生大小和波形均可控的叠加电流,在产生过零点的同时减小电流的正向幅值,能有效减小高压直流断路器分闸时产生的电弧,减小对直流开关触头的损伤,延长其寿命。通过MATLAB/Simulink仿真验证了该断路器成功开断工况电流和故障电流,并大幅降低了正向电流。进一步以正在筹建的蒙西特高压直流工程为例,通过PSCAD/ETMDC仿真平台,模拟该断路器作为直流金属回路转换开关成功开断直流线路故障电流并保持系统电压稳定的过程。仿真结果验证了所提出的新型直流断路器能够快速有效地开断直流线路故障电流,可以作为单极闭锁的后备动作方案。     

高压直流开断电弧不稳定性与转移回路参数的试验研究

电弧不稳定性,对于实现自激振荡高压直流开断至关重要。造成电弧不稳定的主要原因是电弧具有负阻特性。由SF_6断路器试品气吹压力特性决定的电弧V-I特性,仅在触头分开的最初5ms时间内呈现强烈的负阻特性,因而实现开断的条件是自激振荡电流能在这段时间内迅速上升并足以强迫电弧电流过零。为此必须选择适当的转移回路参数。实验结果表明开断电流I_0与实现正常开断所需最小转移回路电容C_(so)的平方根成正比。临界转移回路阻抗Z_c=(L_(scl)/C_s)~(0.5)限制转移回路电感。     

基于动态电阻测量的SF_6断路器触头烧蚀特性

为研究SF_6断路器在开断过程的触头烧蚀特性,对被试断路器进行了开断30 k A短路电流的烧蚀试验,通过动态电阻测量得到了触头在不同烧蚀程度下的动态电阻–行程曲线,并从曲线中提取了触头状态参数。根据这些参数在触头电寿命过程的变化规律,可以得到:1)动静触头运动存在最小有效接触行程,即14.2 mm;2)触头电阻值存在正常范围,主触头为50~150mW,弧触头为200~400mW;3)每次烧蚀试验中触头烧蚀量不变,为0.318 mm。根据以上结果,分析了断路器在开断电流过程中触头材料损失过程及其对断路器性能的影响,并计算出每次烧蚀试验中触头烧蚀量为0.268 mm,与测量值0.318 mm数量相当,最后初步得出了SF_6断路器触头电寿命的预测方法。     

断路器电寿命监测装置的设计

分析了高压断路器电磨损理论,论证了以断路器开断电流及相应开断次数作为触头磨损判断标准的理论依据,并在此基础上制作了具有信号采集功能的电路板,设计了高压断路器电寿命状态监测系统。断路器在开合过程中需要承受很大的电流,其可靠性将影响电力系统的安全稳定运行,因此监测断     

机械式高压直流真空断路器换流参数研究

基于换流原理的机械式高压直流真空断路器,是高压直流系统短路开断的有效方式之一,电弧熄灭后断口间介质恢复强度能否耐受恢复电压是决定其开断性能的关键,因此换流时间与最小安全开距的配合成为其设计的重要参考依据。该文利用直流开断实验平台,实验研究了高压直流真空开断系统样机在不同换流时刻、开断电流幅值、换流频率、换流电流与开断电流的幅值比(换流比)下的换流时间和最小安全开距。结果表明:换流时刻选择过早会导致电弧因开距不足而重燃,在实验条件下,换流频率3kHz,开断5kA直流电流,最小安全开距约为0.60mm;随着开断电流幅值的增加,最小安全开距近似线性增大;随着换流频率或换流比的增大,换流时间均将明显减小,对最小安全开距的要求也随着断口恢复电压的增加而更高。     

发电机出口断路器选型分析

针对大机组发电机出口断路器选型中校验开断短路电流的技术难点,通过对某大型机组发电机出口短路电流的计算,对于计算中出现的发电机出口断路器无法分断系统源非对称短路电流的问题,根据电弧电阻试验结果分析了动静触头分离时刻和电弧电阻对断路器分断短路电流的能力和灭弧性能的影响,为设备选型提供依据。     

DJY—1型短路电流记录议

<正> 长期以来,我国电力系统中,断路器开断和关合短路故障的电流值,一般没有记录。断路器的检修周期是根据开断短路电流的次数来确定的。显然,这种确定检修周期的方法很不科学。因为断路器开断电力系统短路电流时,其内部的损伤程度不仅决定于开断次数,而且还与开断电流值的大小有关。所     

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?     

运行与检修问答

<正> 【问】真空断路器为什么会产生“截流现象”? 【答】真空断路器产生“截流现象”的主要原因是:在电流很小时,电弧对电极的加热不够,不能提供足够的金属蒸气来维持电弧,从而造成电弧的突然熄灭。或者说是由于小电流真空电弧的不稳定性造成的。 被截断的电流值我们称为截流水平。多次试验证实,截流水平与触头材料有着密切的关系,凡是最容易蒸发的触头材料(如镉)都具有较低的截流水平,但其开断电流一般都不大;而难熔金属(如钼)的截流水平都较高,其开断电流较大。为了很好地解决这一矛盾,目前     

大开断电流真空灭弧室触头材料含气量允许值理论判据

本文根据真空灭弧室在开断短路电流燃弧过程中灭弧室内动态压力的变化从理论上推导出触头材料含气量、灭弧室有效容积、触头电弧侵蚀率和开断电流之间的关系,给出了大开断电流真空灭弧室触头材料含气量最大允许值的理论判据。     

大开断电流真空灭弧室触头材料含气量允许值理论判据

本文根据真空灭弧室在开断短路电流燃弧过程中灭弧室内动态压力的变化从理论上推导出触头材料含气量、灭弧室有效容积、触头电弧侵蚀率和开断电流之间的关系,给出了大开断电流真空灭弧室触头材料含气量最大允许值的理论判据。     

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《高压断路器技术发展动态》文集通过对SF6断路器开断能力、热气流的模拟、触头材料烧蚀状况、电弧能量、模型等的分析研究，介绍了SF6断路器的最新发展动态；通过对真空灭弧室大电流开断的物理过程、纵向磁场作用下大电流真空电弧的磁场控制、绝缘恢复特性、触头材料以及真空断路器其它性能的基础研究，     

配电网中压混合直流断路器的研究

随着VSC以及VSC-HVDC的快速发展,直流断路器作为其关键设备与关键技术,受到了国内外的高度重视。首先介绍了现有的各类直流断路器的工作原理,分析其优缺点,针对现有直流断路器缺点,提出了一种可改善其缺点的断路器,该方案采用IGCT作为固态开关与机械开关并联的混合开关结构,以及增加限流电路,可有效抑制直流短路电流在短路初期的上升率,开断短路电流时间短,具有较好的可控性,开断短路电流时机械开关动静触头产生的电弧小甚至没有电弧产生,正常导通状态损耗小。通过仿真验证了断路器能够快速分断直流故障电流。     

500kV断路器灭弧室电寿命评估技术研究

如果断路器开展投切操作的过程,出现电弧烧蚀的情况,由于电弧的影响,使得断路器的触头表面出现一定程度的损坏,造成变形、毛刺以及材料蒸发的现象.如果产生的电弧温度持续提高,那么对断路器的触头表面材料影响将加剧.为了有效降低电弧烧蚀的影响,断路器实际运行过程中,增加了灭弧室的功能,然而影响断路器灭弧室的电寿命主要有两个方面:弧触头和喷口.根据这两个方面的工作状态,提出了相应的试验检测技术和评估方法.通过大量的实验发现,当断路器开断电流不断累积的情况下,断路器的弧触头之间有效接触位移不断降低,形成的平均接触电阻逐渐提高,并且,断路器的有效接触位移随着累积开断能量的升高而呈指数降低的现象.