运行与检修问答

<正> 【问】断路器的“特殊开断”有那几种主要类型?它们的主要特征是什么? 【答】失步开断、近区故障开断、切合空载长线、切合高压感应电动机、切合电容器组、空载变压器和电抗器的开断、发展性故障的开断、并联开断以及异相接地故障的开断等,称之为“特殊开断”。 (1)失步开断(也称反相开断) 电力系统中用于母联或作为系统间的联络断路器有可能在系统失步而出现反相情况下进行操作,这种操作称为失步开断或反相开断。     

并联电容对发电机断路器暂态恢复电压TRV的影响研究

发电机断路器开断短路故障电流后,断口间的暂态恢复电压(TRV)具有上升率高、时延短和振幅系数大的特点。因此,电流过零开断后发电机断路器断口间将承受非常严酷的热应力,容易发生电弧复燃,从而导致短路故障开断失败。为此,笔者通过仿真计算与分析并联电容对发电机断路器开断系统源故障、失步故障后断口间TRV的影响,仿真结果表明并联电容可以有效地降低TRV的上升率RRRV。最后,通过额定电压24 kV、额定短路开断电流160 k A的发电机断路器(型号为ZHN10-24/Y25000-160)开断系统源故障、失步故障的数据结果说明了理论分析和实际结果相一致。     

发电机断路器的开断电流

研究了发电机断路器典型故障点开断电流的计算方法和数值比较,分析了失步开断电流的计算方法和确定额定失步开断电流的依据,利用等值时间常数的概念给出了确定直流分最电流的计算曲线,对于电流延迟过零问题也给以分析和计算,推荐了为制订标准所用的有关电流参数。     

失超保护系统直流真空断路器开断换流分析

磁约束聚变装置的失超保护系统利用直流断路器快速切断超导磁体回路的电流,实现磁体能量的转移与释放,以保障磁体安全。随着超导磁体运行电流等级的不断提升,直流断路器的设计面临着巨大挑战。本文针对10 kV/100 kA的大容量失超保护系统设计,提出使用直流真空断路器作为开断电流的主保护开关,并详细分析了其开断换流过程。首先介绍了失超保护系统的拓扑结构和工作原理;然后具体分析了真空断路器在开断及换流阶段的数学方程,并依据开断可靠性理论,分别对换流回路、泄能回路与缓冲回路进行了计算和参数设计;最后开展了100 kA直流电流开断实验。研究结果表明,失超保护系统中使用真空断路器开断100 kA磁体电流具有理论和工程可行性,并通过实验验证了所设计的真空断路器样机能够有效开断100 kA电流,换流过程符合预期判断。本文的研究工作为大功率失超保护系统中的直流断路器设计提供了技术支撑。     

直流断路器与直流故障限流器的匹配研究

快速直流断路器是切除直流电网故障必不可少的设备,而其开断容量难以达到直流电网的要求,通过限流器和断路器的配合能够有效提升断路器的开断能力,从而确保直流电网安全运行。文中在深入开展快速机械断路器的特性的基础上,对断路器与直流限流器的配合问题进行研究:首先,分析机械断路器的开断原理,通过MATLAB/Simulink建立直流断路器电弧特性仿真模型;然后,根据直流电网电压等级、开断电流大小和开断时间等不同要求,研究限流器对断路器开断时间、开断瞬间峰值电压的影响,仿真分析与之相匹配的限流类型及其参数值优化方法;最后,根据超导带材的数学模型,搭建了电阻型超导故障限流器(RSFCL)的仿真模型,用可变电阻模拟超导限流器失超过程的电阻变化,进一步分析限流器对开断过程的影响,上述工作对直流超导限流器的直流电网应用有重要指导意义。     

真空发电机断路器并联断口电流转移分析

提出了１种采用新型并联断口的真空发电机断路器。这种断路器每相有２个并联单元，１个单元（ＶＤ）主要承载大的额定电流，另１个单元（ＶＩ）主要开断大的短路电流，在开断过程中ＶＤ首先打开，当全部的电流通过ＶＩ支路时使ＶＩ打开分断电流。该文对这种开断原理中的电流转移过程进行了试验模拟，试验中最大电流有效值为２４ＫＡ，试验结果表明在该文的试验条件下，电流每次都能成功地从ＶＤ转移到ＶＩ中。对电流转移过程进行了理     

磁助式自吹气体断路器

<正> 1.简单自吹断路器的改进 为改善自吹断路器在小电流区域的特性,曾有过附加小吹气活塞和吸气室的设计,然而,这样却会降低大电流开断能力且需更多的机械能量。改善小电流开断能力,在技术上必须满足以下几点:     

影响真空断路器截流值因素的研究

在真空断路开断感性小电流中，由于电路的利索真空灭弧过程的相互作用会产生截流过电压，本文主要对影响真空断路器截流值的因素进行研究，文中提出不但要对真空灭弧室进行深入研究，同时要从整机运动参数进行优化，方能使真空断路器在充分发挥其开断性能的同时减小截流值。     

带分闸电阻断路器开断失步故障分析与研究

对带分闸电阻的1100kV断路器的失步故障开断的过程进行研究。由于分闸电阻的存在，在开断过程中不可避免的改变了回路的特性参数，使得主辅断口承受了不同的瞬态恢复电压（TRV），通过等效模拟电路建立数学模型进行分析计算及PSCAD程序仿真，并同实际电网参数的模拟计算进行比较，结果表明：如果电网的实际参数较标准参数而言，在失...     

高压断路器切断近距故障问题探讨

随着系统的发展，高压断路器的近距开断问题越来越受到运行部门的重视。本文通过对近距开断时若干的问题进行分析，讨论在不同情况下对高压断路器开断的影响。     

新一代无触点开关——电子断路器

本文简要地介绍了一种用于电力系统中工作在大电流、高电压状态下的无触点开关－电子断路器，它的工作原理、基本构成以及实际使用情况与机械式断路器相比，具有开断时间短、无弧光、免维修、寿命长等优越性。     

压气式SF6断路器短路开断过程中气流特性的数值模拟

本文提出了一种短路开断时压气式灭弧室内气流特性的模拟方法，解决了灭弧室内具有移动边界和热源项的复杂流场的计算问题。并将其应用于ＯＦＰＴＢ型ＳＦ６断路器中，获得了灭弧室内ＳＦ６气体在短路开断过程中的变化特性。     

关于断路器失步关合和开断试验中试验方式OP1免试条件的分析

断路器作为电力系统中的重要元件,有着完整的型式试验要求,其中有一项为失步关合和开断试验。GB/T 1984—2014与DL/T 402—2016中对于断路器的失步关合和开断试验有着详细的描述[1-4],这两个标准中都有对试验方式OP1免试条件的叙述,其意思均为"若进行了5%Isc临界电流试验,则OP1可以免去。"这个判据在行业中已使用了20年,随着断路器开断原理、灭弧方式以及制造工艺的进步,这一判据在实际使用中已有所不适。文中对系统工况、失步关合和开断试验及相关型式试验的试验原理、现行国内标准进行分析,找出现行免试条件的不完善原因并提出关于试验方式OP1的另一种免试条件。     

双断点断路器的电弧数学模型及开断过程仿真

本文提出一种双断点限流断路器开断特性计算的数值方法，并把建立电弧数学模型作为重点，利用这种方法不但可以模拟断路器的开断特必限流性能，并可以通过计算机的动画技术显示整个开断过程。     

基于电器试验检测系统的固态断路器的分析

高压交流断路器作为大容量试验操作控制的核心设备,因操作次数频繁,开断控制精度高,开断电流大,简单的机械结构高压断路器已经不能很好地满足试验需求.固态断路器作为一种特殊的控制高压断路器,其分断能力高,开断时间短,机械寿命长,能够满足大容量试验室实际使用的需求.     

国外SF_6断路器灭弧室小型化中采用的新技术和几种灭弧室的结构

<正>国外各大公司利用气流和电弧分析技术、电场分析技术等已做到有效地利用电弧热能形成高气压,与远离电弧区产生压差而吹弧、即热膨胀灭弧室。这样做的优点如下:①减小操动机构的操作功,100kV级GCB可配用弹簧操动机构,毋须用液压机构。②可简化灭弧室结构,缩小其尺寸,从而缩小GCB体积。 单独用热膨胀灭弧室的GCB,开断小电流时,由于电弧能量小,产生的吹弧压力低,不能开断电路是其缺点。为了解决它能开断大电流而不能开断小电流的矛盾,一般热膨胀灭弧室上带有压气助吹装置。西欧带助吹     

断路器电容器的制造和发展

断路器电容器的制造和发展丹东电力电容器厂张秀才由于制造需要，断路器的断口常常是几个串联。在这种情况下当断路器开断时，其断口电压受断日杂散电容影响而分布不均匀，影响断路器的开断能力。为此断路器的每个断口必须并联适当的电容器，这个电容器就称之为断路器电容...     

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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，     

低压断路器中电弧运动形态的观察

低压断路器开断中电弧的运动影响断路器的开断性能。通过对电弧运动的观察有助于更好地理解电弧的原理及对断路器进行改进。本文介绍利用高速摄像机对低压断路器开断中的电弧进行观察,并拍摄到低压断路器背后转移中的电弧运动图像。     

大电流真空电弧的并联开断

以真空电弧理论为基础,讨论了真空断路器开断大故障电流的并联开断过程,分析了影响转移电流大小及其时间常数的诸因素,提出了利用真空断路器并联以提高其开断容量的方案,为国内真空开关生产厂家提供借鉴。