电容器组用SF_6断路器弧触头关合磨损特性

电容器组用SF_6断路器存在关合涌流,其预击穿电弧烧蚀使动、静弧触头间机械磨损加剧,研究弧触头机械磨损,提出改善磨损措施,对提高断路器电寿命具有重要意义。通过弧触头碰撞接触应力与电弧烧蚀温度场仿真计算,分析高温下弧触头物性参数,结合试验后弧触头的检测分析揭示了弧触头在常温和高温情况下的磨损机理的类型,提出减少磨损措施的建议。常温下弧触头磨损符合磨粒磨损的特点,电弧烧蚀的高温下,烧蚀中心区域,以粘着磨损为主;距离电弧烧蚀中心较近处,CuW与CuW滑动接触区域同时具有磨粒磨损与粘着磨损的特点;距离电弧烧蚀中心较远处为磨粒磨损。提出的解决措施为弧触头间尽可能为面与面的平行接触,增大接触面积,适当提高断路器关合速度,以减轻弧触头磨损。     

特高压电容器组开关触头烧蚀对开断特性的影响研究

特高压电容器组断路器开断电气寿命要求3 000~5 000次,频繁的投切操作使得断路器弧触头烧蚀磨损严重,直接影响断路器开断性能及电气寿命。为寻求弧触头烧蚀程度对断路器开断特性的影响规律,从断路器灭弧室绝缘特性和压气特性两方面开展研究。针对特高压电容器组断路器额定1 600 A电流开断工况,给出最佳的开断策略和弧触头所能承受的最大烧蚀程度。结果表明:弧触头烧蚀程度越大,开断电流值越大,弧后发生重燃的几率越大;弧触头所能承受的最大烧蚀角为82°;为保证弧后不发生重击穿,燃弧时间应小于2 ms,开断相角应在[0,0.8π]∪[π,1.8π]。研究结果可直接用于特高压电容器组开关的设计研发。     

合闸涌流对无功用断路器触头寿命影响

无功用断路器动作频繁,关合操作时产生的合闸涌流会对弧触头造成烧蚀,加剧弧触头的机械磨损。弧触头磨损到一定程度后会造成主触头通过电弧电流,主触头遭受严重烧蚀、变形,导致断路器合闸不到位甚至爆炸。介绍某500 kV变电站一起无功用断路器爆炸的事故,基于现场情况、故障录波以及事故断路器解体的检查结果,指出了触头烧蚀、变形是造成本次爆炸事故的直接原因。提出增加动态接触电阻测试的检修建议,为无功用断路器的运行维护提供理论基础和实践经验。     

SF_6断路器弧触头的关合侵蚀特性

SF6断路器关合操作时产生的关合涌流对弧触头会造成严重的侵蚀。为了研究弧触头在关合情况下的侵蚀特性,设计了模拟的SF6断路器灭弧室,对CuW80弧触头进行了关合侵蚀实验。实验记录了每次的燃弧时间和电流峰值,并计算了100次实验后的质量损失率。每20次关合实验后,拍摄触头表面照片,测量弧触头的接触电阻和工频耐压。最后分析了SF6断路器弧触头的关合侵蚀特性并探讨了侵蚀机理。认为在关合实验中弧触头的侵蚀来源有两个:一个是关合前预击穿电弧的烧蚀,一个是烧蚀后弧触头变软后的机械磨损,并且机械磨损的量占有相当的比例不可忽略。在电流峰值18 kA,燃弧时间2 ms,机构速度7 m/s的情况下,机械磨损过程中的质量损失率大于1.0 mg/C,这也是关合情况下触头质量损失更大的主要原因。     

550kVGIS用三工位隔离开关开合母线转换电流研究

开发了550 kV GIS用三工位隔离开关,通过对开断过程中绝缘配合设计,预判放电通道,保证电弧仅在抗烧蚀能力强的动、静弧触头之间燃烧。型式试验后样机的烧蚀工况分析表明,通过提高隔离开关分合闸速度,避免了开合过程中出现的电弧漂移现象,通过对电弧燃烧时间长短及分散性统计,合理解释了分、合闸速度对电弧漂移的影响,验证了所设计的三工位隔离开关的合理性。     

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.     

大容量电容器组用断路器弧触头侵蚀状态的评价方法

大容量电容器组用断路器关合涌流大,其弧触头关合侵蚀严重,电寿命严重缩短,研究高寿命电容器组用断路器需要进行关合侵蚀试验并获得弧触头侵蚀状态,因此,研究弧触头侵蚀状态测量与评价的方法具有重要意义,同时该方法的研究对一般运行中断路器制定检修策略也具有重要作用。基于格林渥与威灵逊的面接触数学模型推导了弧触头间的接触电阻计算方法。将大容量电容器组SF6断路器弧触头侵蚀状态评价分成径向与轴向两个方向,提出了在径向上基于机械压力变化的动态接触电阻测量与评价方法,当断路器弧触头动态接触电阻测量平均值大于450??时,处于非正常状态;在轴向上采用侵蚀前后比对的方法获得弧触头接触行程变化,将两者结合作为大容量电容器组用断路器弧触头侵蚀状态评价方法,该方法也可用于常规运行断路器弧触头侵蚀状态的评价,指导制定断路器的检修策略。     

安全开关

避免电弧烧损开关装置的一个途径是配备两组接点,两组接点的装设要使得电弧仅发生在特意安装的弧触头之间,电弧是经常接入弧触头的.消弧线圈在电弧触头附近并与之串联,使其产生的磁场有助于熄灭电弧.但是此设计型式的缺点是需采用复杂、因而昂贵的机械驱动系统,来确保两组接点能以正确的时刻动作.如果开关装置在长时期内未动作,经过数月甚至数年的变化,还会出现这样     

场畸变气体开关寿命特性研究

气体开关为脉冲功率系统中的关键元器件之一,其寿命特性是业界关心的主要性能之一。文中进行了场畸变气体开关的寿命实验,通过分析实验条件下开关约10 000次放电后的绝缘内壁附着物成分,得出了在开关导通电流相对不大的情况下(10 kA)开关失效的主要原因为绝缘劣化,而造成绝缘劣化的主要原因为电弧烧蚀电极导致物质扩散溅射污染绝缘的结论。利用模拟电荷法对开关内电极间隙的电场进行了计算,并使用微粒群(PSO)算法对电极形状进行了优化分析,可以作为使电极尽量均匀烧蚀,提高开关寿命的优化设计算法。     

SCR烟气脱硝工程设计原则和关键设计技术

为满足特高压工程所使用的高电气寿命电容器组开关关键技术研究要求,新研发的开关需要通过相关的型式试验。对145 kV无功补偿电容器组开关电寿命试验回路的试验方法、参数计算、试验设备及试验结果分析进行了详细介绍,通过试验回路的应用,试验结果中的各个参数均达到相关标准要求,为保障特高压输电线路用高压开关的安全运行提供了技术参考。