研制中的配电网开断及分段设备

1.旋弧式SF_6柱上断路器旋弧式SF_6断路器结构简单,所需操作功率小,所以在国外配电网上广泛使用。(1)原理当分闸时,动—静触头一分离,它们之间就产生电弧,当触头拉开一定距离时,由于磁吹线圈、静触座和圆筒电极相串联,电弧就转移到动触头与圆筒电极之间,磁吹线圈通过电流,它产生一个磁场,电弧在磁场作用下拉长,并作超音速旋转,另外在电弧     

电气参数和机械参数对继电器直流电弧的影响

电气参数和机械参数是影响小型继电器直流电弧开断性能的主要因素。在实验中改变电源电压、负载条件、继电器分闸弹簧数量以及触头对数,测量继电器开断过程中直流电弧的电压电流波形,总结电弧燃弧时间和能量的规律。研究表明:电源电压升高极大地提高了电弧燃弧时间和能量;电源电压一定时,电弧的燃弧时间和能量随电流的上升而增长;电压等级较低时,继电器分断初速度对燃弧时间和电弧能量的影响不大,电压等级较高时,速度对燃弧时间和电弧能量影响较显著;双组触点分断负荷相对于单组触点的情形大大减少了电弧的燃弧时间和电弧能量,有利于减轻电弧对触头侵蚀。     

基于抑制起弧原理的中压无弧直流断路器

直流断路器是多端直流输电和直流配电网的关键设备。机械式和混合式直流断路器面临的困难是开断过程中触头间存在燃弧问题。文中讨论了产生电弧的电场强度和电压条件,并通过大量实验统计分析,总结出了抑制起弧所需满足的电场强度和电压条件。设计了抑制起弧的辅助缓冲电路,用以限制开断过程中触头间电压的上升,使其低于由机械开关速度决定的触头间介质绝缘电压,从而实现了直流断路器的无弧开断。通过仿真和低压模拟实验验证了抑制起弧原理和缓冲电路设计的正确性和有效性,并分析了中压无弧直流断路器的可行性。     

VFTO的全时段仿真与实测对比研究

隔离开关操作过程中,动静触头两端距离的变化会导致二者之间的介质被击穿,产生电弧放电现象。随着开关动作的持续电弧的状态在燃弧和熄弧之间反复交替,产生重燃现象,而电弧的反复重燃会在回路中产生特快速暂态过电压(Very Fast Transient Overvoltage,VFTO)。为了研究实际情况下电弧的反复重燃过程,在以往研究的单次燃弧基础上,弄清多次燃弧过程的电弧电压的变化规律。文章对VFTO的典型波形进行了理论分析,并在优化基于逻辑判断的电弧重燃仿真模型的基础上将仿真数据与实际现场测得的VFTO数据进行对比,验证了该电弧全时段仿真模型的正确性。研究发现电弧多次重燃导致VFTO的电压波形发展趋势类似"台阶"状,未考虑残余电荷影响时过电压幅值最大约为1. 7 p. u.,单次燃弧持续最长时间约为8 ms,整体振荡衰减波过程的频率约为0. 5MHz,超高频频率约为25 MHz,高频频率约为6. 5 MHz。     

浅谈电子消弧原理与应用

在有触点电路中,采用并联电阻、电容来消除触头开断时产生的电弧。调节电阻与电容参数,可获得不同的恢复电压曲线,减小燃弧区域,较快地熄灭电弧,还可以使过电压降低。电子消弧器还可以消除电子电路中由于电弧产生的杂讯、保护整流器元件和消除变压器噪声等。     

126kV真空断路器操作过电压测试

文中介绍了126 kV单断口真空断路器的操作过电压现场测试结果。首先,确定断路器应用场所并设计了过电压测试方案;然后,测试真空断路器和SF6断路器切合变压器的操作过电压并进行对比;最后,测试真空断路器切合空载线路操作过电压。通过测试,真空断路器和SF6断路器切合变压器的操作过电压水平基本接近,切合空载变压器时无过电压,而带载变压器操作过电压可达1.46倍;真空断路器切合空载变压器的过电压分别可达1.34倍和1.25倍。     

微型断路器电寿命评估

由电弧烧蚀触头材料而引起触头失效是导致微型断路器电寿命劣化的主要原因,研究微型断路器电寿命评估方法对提高用电网络安全性和可靠性具有重要意义.该文以额定电流16A的微型断路器作为电寿命试验对象,利用高速摄像机观察触头间电弧的运动过程,从电弧电压中提取反映断路器电寿命退化过程的特征量,研究累积燃弧能量、跌落时间与触头烧蚀量...     

直流真空电弧强迫开断电弧形态

随着航空270V直流系统的应用,直流开关的需求逐渐增加。现阶段直流开关大多为空气开关,其开断容量较小,使用真空开关将对于提高开断容量具有一定优势。针对航空270V直流用短间隙真空灭弧室进行高频开断实验,研究了直流强迫开断的电弧电压、电流特性,分析了回路参数对直流强迫开断中平均电流变化率di/dt和弧后过电压dv/dt的影响。通过相同开断实验电流、相同电流变化率、不同触头结构情况下开断实验,分析了电弧直径动态特性。强迫熄弧过程中,平板触头电弧直径逐渐减小,纵磁触头电弧直径变化较小并在熄弧前迅速变化。针对不同电流实验,随电流升高电弧直径略有增加。起弧阶段,平板触头电弧直径随燃弧时间呈对数函数增加,而纵磁触头电弧直径基本保持不变。拟合得到平板电弧起弧时直径变化函数,随燃弧时间延长,平板触头电弧直径逐渐增大至大于纵磁触头电弧直径。     

法国ALSTHOM SF6断路器合闸电阻投入时间测试

在断路器合闸过程中，动静触头之间要承受系统恢复电压。随着合闸过程的深入，动静触头之间的距离越来越小，当动静触头之间的绝缘强度不足以承受系统恢复电压时，动静独头之间就会产生电弧。电弧会对断路器的触头产生严重的烧蚀，从而影响断路器的寿命。为此，在高电压等级(220kV及以上)断路器上经常装设合闸电阻，带合闸电阻的断路器在合闸时，与合闸电阻串联的辅助触头比主触头提前一定时间闭合，从而减弱了主触头间的恢复电压，减轻了主触头的熄弧压力。     

直流接触器触头电弧侵蚀特性

触头开断过程中会产生电弧,从而导致触头表面被侵蚀,影响其电接触性能。由于直流供电系统不存在自然过零点,致使直流接触器触头受电弧侵蚀影响比交流接触器更加严重。为了研究电弧对触头的侵蚀作用,基于磁流体动力学理论,考虑电弧与触头之间的能量耦合,建立电弧-触头动态耦合模型,研究了电流等级和分断速度对触头电弧侵蚀特性的影响。仿真结果表明：近阳极区电弧温度高于近阴极区电弧温度;电流等级由20 A提高到30 A时,电弧温度和燃弧时间显著提高,燃弧能量增加75.93%,使得触头侵蚀更加严重;触头分断速度由0.1 m/s增加到0.2 m/s时,电压电流的变化率提高,燃弧时间和熔池体积减小,燃弧能量减少47.83%,电弧对触头的侵蚀作用降低。实验结果与仿真相吻合,验证了仿真模型的正确性。     

真空断路器触头弹跳性能分析

1引言永磁操动机构真空断路器的开断性能有其自身的特点,它的终端位置的保持力都由永磁体来单独提供,取消了原有传统操动机构的锁、脱扣机构,大大减少了运动零部件;降低了机械故障率;提高了断路器的稳定工作性能;真正实现免维护。但由于分合闸实现机理的不同,触头弹跳产生的原因也就颇有差异。本文详细地分析了VS1—12型永磁操动机构分合闸弹跳的原因并提出行之有效的克服弹跳方法。2断路器分、合闸功能实现的基本原理永磁操动机构真空断路器在分合闸终端位置时,都由永磁体提供的磁能来实现稳定保持,断路器接到分合闸指令时,由电容器组或者直流电源向分合闸激磁线圈供电流产生电磁力,当电磁力逐渐增大到足以克服永磁体所提供的保持力时断路器的动触头开始运动并达到一定的速度值从而成功实现分合闸性能。因此,电源给激磁线圈的供电时间、所提供的操作功的大小及永磁体提供保持力大小是影响触头碰撞速度大小的主要因素,进而影响到断路器分合闸的弹跳性能。3动触头弹跳性能分析的重要性3.1合闸弹跳及其产生的原因、危害性带载工作的断路器由于触头弹跳的反复动作将产生很高的过电压,从而影响整个电力系统的供电稳定性,同时也将产生电流很大的电弧引起高温烧损触头甚至熔焊,这一...     

从电力运行看高压开关的发展

一、当前的发展状况1.灭弧方式目前高、中压断路器的分、合闸操作都是借助电弧过程来完成的。合闸时,回路由预击穿的电弧接通,然后在几毫秒内触头闭合,将电弧短接熄灭。分闸时燃弧时间长得多,一般须采用特殊措施,电弧才能熄灭。直流电弧的熄灭是通过拉长电弧、将电弧分成多断以及使其冷却等方法,使电弧电压大     

一种断路器开断燃弧时间检测新方法

准确测量断路器燃弧时间的关键是确定电弧的起弧时刻.根据断路器开断时开断电弧的模型,详细分析了断路器开断前后电流的变化过程和开断相角等因素对燃弧时间的影响,提出了一种基于暂态电流的燃弧时间检测方法.通过对线路发生故障后的部分故障线路的三相电流录波数据滤波后进行拟合,预测之后的电流变化,并与实际电流数据比较,求得电流畸变量.当畸变量大于设定阈值时,即可认为该时间点为断路器的触头始分点;断路器首开相的触头始分点即起弧时刻.开断完成的时间点即熄弧点为相电流小于设定阈值的时间点,末开相的熄弧点为熄弧时刻.起弧时刻与熄弧时刻之间的时间差为断路器的燃弧时间.利用电磁暂态分析程序EMTP仿真证明了该方法的可行性和较高的可靠性.     

弧隙并联电阻在双断点交流接触器中的应用

一、序言开关电器在进行分断时,如何使触头间的电弧尽可能快地熄灭,是一个需要继续深入研究解决的问题。如果采取过于强力的熄弧措施,随之就要产生过高的过电压,在交流情况下过电压可达到工频恢复电压的两倍左右;在直流情况下,过电压 U_0=-L(di/dt),即与线路电感的大小及电流变化速度有关,熄灭时产生的过电压可达电源电压的好几倍。因此,采取强力的熄弧措施,将会使电器设备受到过电压的危害。现在的问题是,能否使电弧迅速熄灭,而又不产生过电压。如果开关电器的触头是双断点,在其中一个断点上接入并联电阻,就能使电弧迅速熄     

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…     

运行与检修问答

<正>【问】:真空断路器发生反弹时会带来那些危害? 【答】:真空断路器的触头多为对接式结构,在分合操作可能产生不同程度的反弹现象。不论是分闸反弹还是合闸反弹都会给运行带来危害。反弹可能导致:①触头烧损严重、甚至熔焊;②波纹管经受强迫振动可能产生裂纹,使灭弧室漏气;⑧分合闸时的冲击速度及冲击力较大发生分闸弹跳或合闸弹跳都可能产生触头和导电杆的变形甚至产生裂纹;④用于切合电容器组的真空断路器如发生合闸弹跳会使电容器上的残压水平提高,从而可能使合闸过电压超过两倍相电压,在较高合闸过电压作用下产生的放电还会导至电容器的损坏。     

燃弧间隔对10 kV电缆线路的影响

弧光接地过电压严重危害10 kV输电线路,理论上弧光接地过电压幅值是额定值的3～3.5倍,实际中由于燃弧时间间隔和燃弧时间等因素过电压的幅值低于理论值,为了更好地分析电弧重燃与熄灭的过程,建立与实际情况更为吻合的电弧模型,对燃弧时间间隔对过电压和故障点电流的影响进行分析。通过建立准确的电弧模型分析电弧重燃的时机与过电压水平的关系,分析电弧的燃弧特性为预防弧光接地过电压提供理论依据。研究建立了Mary电弧模型,通过分析两次电弧燃弧时间间隔对弧光接地过电压和故障点电流的影响,发现两次燃弧时间间隔越长电弧产生的整体过电压水平越低,电弧重燃后的电流也会随着间隔的增加幅值不断降低。     

小电流接地系统间歇性弧光接地过电压影响因素分析

弧光接地过电压作为小电流接地系统中最常见的内部过电压之一,对电力系统的安全稳定运行产生巨大威胁。弧光过电压的产生往往伴随着间歇性,通过分析间歇性弧光过电压的暂态特征以及影响因素能够为防治该现象提供必要的参考。为此,考虑了包括电弧重燃时刻、燃弧时长、熄弧时长、电弧电阻在内的几个不同影响因素,通过搭建中性点不接地系统的仿真平台分析间歇性弧光接地过电压的暂态特征,并对比各影响因素的作用程度。结果表明在中性点不接地系统的间歇性接地能够产生明显的过电压,并且过电压的幅值主要受重燃时刻和电弧电阻影响,而燃弧时长、熄弧时长对过电压幅值影响较小。     

中频下正弦曲面触头真空电弧特性研究

随着多电/全电飞机技术的发展,交流中频(360～800Hz)供电体制成为航电系统的主要发展方向,对新型小体积、轻重量、大开断容量开关的需求更加迫切。真空开关凭借自身的开断原理和结构特点,具备应用于航空领域的优势。提出一种新型触头结构——正弦曲面触头真空灭弧室,研究新型触头在中频下的真空电弧特性,对比分析了同等触头直径(41mm)和材料的正弦曲面触头和平板触头在小开距下的真空电弧形态的演变过程、电弧电压特性、燃弧能量、开断性能、阳极烧蚀程度及电弧生成物凝结能力,得到燃弧能量与电流幅值和频率的关系,以及燃弧能量对开断能力的影响规律。结果表明,在开断中频真空电弧时,正弦曲面触头的燃弧能量低,电弧电压噪声小、峰值低,阳极触头表面烧蚀程度轻,开断能力和电弧生成物凝结能力更强,具有很强的应用潜力。     

燃弧时间对混合型直流真空断路器分断特性的影响

利用可拆卸真空灭弧室,研究了直径45mm的Cu Cr50平板触头,在不同的燃弧时间下采用强迫换流法分断2~5k A直流的特性,通过高速摄像机对分断过程进行了拍摄。实验结果表明,分断引燃电弧的过程存在单弧柱和双弧柱两种情况。燃弧时间小于2ms,换流电流投入时,电弧有一定程度扩散但依旧为桥柱形状态。单弧柱情况燃弧面积小于电极表面,过电压作用下的重燃点多为原电弧引燃处;双弧柱情况电弧分布占据电极的面积增加,分断性能提高。燃弧时间大于2.5ms,换流电流投入时触头间隙中电弧已完全扩散且相对均匀,重燃点随机分布。结合前人对不同触头结构下电弧形态演化规律的认识,讨论得出横磁型触头结构适于直流分断的结论。