500kV断路器首相开断系数的研究

通过分析和计算,本文得出当500kV断路器的开断电流大于、等于额定开断电流的30％时,首相开断系数取1.3,开断电流小于额定开断电流的30％时,首相开断系数取1.5。     

真空灭弧室开断大电流后的绝缘劣化

通过实验研究了三种不同触头材料的真空灭弧室在作大电流开断操作后冲击耐压水平的下降情况后发现,随着开断电流的增大,弧后冲击耐压水平逐渐降低.当开断电流接近真空灭弧室的极限开断电流时,冲击绝缘水平有较大幅度的下降;采用工频电压作用下的高压火花老炼处理,可以使尚未达到电寿命极限的真空灭弧室的冲击耐压水平基本得到恢复.     

真空直流强迫过零开断中的弧后电流

为了研究真空直流强迫过零开断过程中的弧后电流,该文设计永磁-斥力混合式快速机构,搭建直流开断用弧后电流测量系统,开展直流小电流开断实验,研究弧后电流受开断电流幅值、电极开距、换流电流频率及换流电容电压的影响.研究结果表明:弧后电流呈现出不稳定性.弧后电流随开距增大而增大,且同开距下弧后电流变化不大.开断电流小于800A...     

真空灭弧室弧后介质强度恢复的不稳定性

本文通过测量真空灭弧室弧后恢复电压和屏蔽罩电位的波形，发现在弧后介质强度恢复过程中，屏蔽罩 电位波形在接近真空灭弧室极限开断电流时，会产生严重的无规律畸变，并伴随有弧后残余粒子消散时间的延长。从而证实真空灭弧室的弧后介质强度的恢复过程不仅存在着速度的快慢，而且存在着不稳定性，这种不稳定程序随极限开断电流的临近而加剧。它与真空灭弧室 的弧后击穿和开断失败有着密切的联系。     

252 kV/85 kA并联开断装置开断过程仿真与击穿特性评估

为实现220 kV系统80 kA及以上短路电流的有效开断,提出了通过两台252 kV/63 kA SF_6断路器分别串联高耦合分裂电抗器(high coupled split reactor,HCSR)后并联形成252 kV/85 kA短路电流开断装置的技术方案。首先搭建了252 kV/85 kA短路电流开断装置仿真电路并建立其磁流体动力学电弧模型,再对该开断装置并联均流工况、燃弧特性及开断过程进行仿真研究,分析其开断过程、影响因素及击穿特性;最后对耦合外部电路限流工况、燃弧特性及开断过程进行仿真计算。根据仿真计算结果,对开断装置均流、限流特性的可能影响因素做了研究,对弧后介质击穿特性进行评估并验证了该技术方案的可行性。     

机械式真空直流断路器弧后电流测量研究

机械式直流断路器弧后特性是表征其开断性能的重要参数.为获得直流开断过程中真空开关弧后电流峰值与时间、电流零点附近的di/dt、du/dt等影响规律,该文首先分析基于电流转移的机械式真空直流断路器弧后电流测量原理,设计机械式真空直流断路器弧后电流测量装置参数,搭建基于强迫过零方式的机械式直流开断实验平台,测量开断电流为1.5kA情况下机械式真空直流断路器弧后电流,讨论换向频率和恢复电压对弧后电流的影响.研究表明,基于电流转移的弧后电流测量装置可以有效测量弧后电流,弧后电流随着换向频率和恢复电压的增大而增大,恢复电压在相位上稍滞后弧后电流约100ns,且换向频率对弧后电流的影响大于恢复电压的影响,为断路器开断性能的优化研究提供了参考.     

融合连续过渡模型与Helmer模型的真空断路器开断模型研究

真空断路器广泛应用于中压等级电网中,在频繁操作场景下易出现过电压问题,而真空断路器的弧后暂态过程直接决定了其分断特性和过电压特征。为解决现有真空断路器模型难以同时对其弧后过程和高频特性仿真的问题,该文搭建了融合连续过渡模型和Helmer模型的真空断路器开断模型,并通过试验和计算确定其仿真参数。以切除35kV系统用并联电抗器为例,研究该真空断路器融合模型与连续过渡模型和Helmer模型计算结果的差异。结果表明,融合模型能够同时考虑弧后介质恢复过程中重击穿和冷间隙重击穿现象;其弧后参数计算与连续过渡模型基本一致,高频开断特性和Helmer模型较为接近。通过分析高频开断过程中的鞘层生长和重击穿情况,可以得到引起真空断路器高频重击穿的主要原因。该文仿真结果验证了所提出的真空断路器开断模型的准确性,可为真空断路器高频分断条件下的弧后鞘层发展分析和重击穿原因判断提供参考。     

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。     

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。     

10 kV系统中切除并联电容器时的重燃过电压研究

电力系统中使用真空断路器切除无功补偿用并联电容器时,容易产生重燃过电压,严重影响并联电容的安全运行。笔者对10kV系统中切除并联电容器时所产生的重燃过电压进行了模拟计算,着重分析了影响重燃过电压大小的因素,并研究了利用MOA对并联电容器进行过电压保护的效果。     

Study on Restrike Phenomena for 40.5-kV Vacuum Circuit Breakers

Introduction Modern vacuum circuit breakers with vacuum interrupters have been used widely to switch and protect distribution cir- cuits[1]. Vacuum circuit breakers, in contrast to other circuit breakers, possess the following features[2].1) They provide …     

误合电容器引起事故扩大的原因分析

通过对电容器合闸涌流的计算、电容器熔丝重击穿和真空断路器发生重击穿的分析研究,解释一起由于误合故障电容器而引起10 kV电容器组熔断器“群爆”、真空断路器损坏的事故发生原因,进而提出选用优质真空断路器、自动投切电容器主站应具有闭锁回路、电容器的外熔丝选用性能较好的熔断器等,以避免此类事故重复发生.     

分频输电系统中真空断路器的开断性能

风能作为可再生的绿色能源,将成为以分布式发电为特征的智能电网的重要组成部分.然而现有电力系统抗风电扰动能力差是影响风电产业发展的关键性制约.采用分频输电技术可解决上述风电并网问题,而分频输电会造成断路器开断短路电流时有较长的燃弧时间,从而引起断路器的开断能力降低.笔者综述了分频输电对真空断路器开断能力的影响.Slade...     

真空断路器截流过电压的产生与抑制方法

真空断路器因绝缘性能好、灭弧性能强、使用寿命长、结构简单、无油等特点而被广泛用于36kV以下的电力系统中.但易发生截流过电压、重燃,危害很大,必须采取有效措施加以解决.     

On the prevention of restrikes of vacuum interrupters

In this paper, the authors show the necessity of using vacuum interrupters connected in series at the pole of vacuum circuit breakers designed for a voltage of 110 kV and above to reduce the probability of restrikes up to the values required by the corresponding standard for class C1 and C2 circuit breakers.     

252 kV真空灭弧室纵磁触头磁场分析及优化

真空灭弧室的触头对真空断路器短路电流开断能力和额定电流导通能力有重要的影响。该文采用三维有限元方法对用于252 kV真空灭弧室的单匝线圈纵磁触头的磁场特性进行了单因素分析和正交回归分析,包括电流峰值时纵向磁感应强度、电流过零时纵向磁感应强度和导体电阻值,得到了磁场特性和触头设计参数之间的回归方程,并且找出了影响磁场特性的显著因素。理想的纵向磁场特性应当是电流峰值时纵向磁感应强度强,电流过零时纵向磁感应强度弱,以及导体电阻值小。将基于实验设计的优化、有限元分析和统计分析结合在一起,可以达到这种理想的纵向磁场特性。采用这种方法,得到了一种252 kV纵向磁场触头的优化设计参数。     

基于高频振荡回路的激光触发真空开关开断特性

真空触发开关(TVS)是脉冲功率技术的重要开关器件,随着脉冲功率系统向更高工作频率的方向发展,要求TVS具有在高频回路中稳定工作的能力,因此采用LC高频振荡回路对一种新型激光触发真空开关(LTVS)进行实验研究,考察振荡回路频率、间隙电压以及初始等离子体浓度等因素对LTVS的开断特性的影响。实验结果表明,振荡回路频率增加和间隙电压升高将导致电流峰值及电流过零点变化率升高,电路未成功开断或者发生重击穿概率增加;重击穿时间间隔随间隙电压和回路频率升高而缩短;LTVS未成功开断或者发生重击穿概率与初始等离子体浓度无关。实验结果对于改善LTVS在高频回路中的稳定工作能力具有参考价值。     

真空断路器开断并联电抗器过电压试验研究

针对国内35kV与20kV系统真空断路器开断并联电抗器系统事故多发情况,开展35kV系统工况下的现场试验,分析了开断后的暂态过程及过电压的机理,并在实验室进行了20kV系统真空断路器在额定电流下投切电抗器的截流试验,研究截流值和过电压规律。结果表明:截流过电压幅值远小于重燃过电压,多次重燃过电压是真空断路器开断并联电抗器频繁出现高过电压的主要原因;在系统典型额定工况下,300A负载电流下的截流值比100A负载电流下小,真空断路器的截流值随着开断电流的增大而减小的理论在系统额定电流下同样成立。     

近年真空开关延时击穿研究的述评

介绍近几年国内外对真空开关弧后延时重击穿研究的若干结果。