高压六氟化硫断路器触头间动态击穿特性试验研究

针对六氟化硫(SF_6)气体在高压电器设备实际形状电极间的击穿特性,搭建126 kV SF_6断路器触头间动态击穿特性试验回路,分别测量断路器在不同电压极性和灭弧室充气压强下分、合闸过程中触头间击穿电压,统计试验击穿点电压值和对应的开距,分别采用幂函数、四次多项式对分、合闸过程触头间击穿点电压值进行拟合,得到不同开距下击穿电压拟合曲线,并给出触头间击穿电压与开距之间的数学表达式。试验结果表明:SF_6断路器分、合闸过程中,当触头间开距达到一定值后,SF-_6气体表现出"反极性"效应;同一开距下,分闸过程(平均速度9.6 m/s)击穿电压小于合闸过程(平均速度4.7 m/s)。     

电动力作用下万能式断路器操作机构运动特性仿真及试验

分析了短路分闸时电弧的运动过程,根据不同触头开距建立了多种类型的电弧模型。基于有限元方法计算了不同模型下动触头受到的电动力,将计算的最小和最大电动力数据导入ADAMS空载仿真模型,从而建立了DW45型万能式断路器(ACB)短路条件下的运动特性仿真模型。仿真结果得到了ACB在电动力作用下的最慢、最快分闸过程。试验测量验证了实际分闸过程处于仿真范围内,证明了模型的有效性。     

电容器组投切用SF_6断路器介质恢复特性数值计算与试验研究

针对126 k V电容器组专用SF6断路器介质恢复特性进行数值计算与试验研究。对断路器灭弧室电场和气流场进行数值计算,依据流注理论,得到断路器触头间击穿电压曲线;搭建试验回路对断路器触头间隙动态击穿特性进行试验,测量断路器合闸和分闸过程中的击穿电压;结合数值计算与试验结果,分析不同压强对断路器合、分闸过程击穿电压的影响,给出高压SF6断路器介质恢复特性的变化规律。研究结果表明:对于同样的触头间隙,合闸过程(平均速度4.7 m/s)击穿电压大于分闸过程(平均速度9.6 m/s)。     

配永磁机构真空断路器运动特性控制技术的研究

真空断路器的动触头运动特性对其开断能力和寿命影响很大。介绍了一种控制分闸运动特性的方法,通过控制永磁机构的分、合闸线圈的接入时间,控制分闸的的运动特性。在实验室进行了试验,验证了该方法的可行性。     

基于阳极放电模式的杯状纵磁触头真空灭弧室分闸速度设计

真空断路器短路开断能力与真空电弧的控制技术及断路器分闸速度的控制技术紧密相关。该文的研究目标为基于真空电弧强电弧模式向扩散态模式转变规律对杯状纵磁触头真空灭弧室分闸速度进行设计。通过对杯状纵磁触头在不同分闸速度、不同燃弧时间条件下进行拉弧试验,研究的影响强电弧模式持续时间、强电弧模式转变为扩散态模式时刻的临界纵向磁场及与之对应的临界触头开距与分闸速度的关系。试验结果显示,真空灭弧室分闸速度和燃弧时间对真空电弧阳极放电模式的演变具有显著影响,较高的分闸速度能够使得强电弧模式快速转变为扩散态模式。强电弧模式转变为扩散态模式时刻对应的临界触头开距及其临界纵向磁场强度、强电弧模式持续时间,随电弧电流的增大而增大,且不同的分闸速度条件下强电弧模式转变为扩散态模式的临界触头开距具有峰值效应。在真空断路器分闸速度的设计过程中,宜使得真空灭弧室刚分速度高于该峰值临界触头开距所对应的分闸速度。研究结果可为应用杯状纵磁触头的真空断路器的分闸速度的设计提供理论依据。     

高压开关分合闸速度测试系统

为提高高压开关的测量精度和速度,提出了一种适用于少(多)油高压开关的分合闸速度测试系统。该系统以8031单片机为核心,应用数据采集程序,检测高压开关动触头的行程、超行程(接触行程)、动触头的刚分(合)速度、分(合)闸平均速度、最大速度等多个指标,并依据光电编码器工作原理,设计了一套包含一个光栅杆和两对能减小高压开关分合闸行程和速度测试误差的红外光电耦合器的光栅传感器。测试系统在一次分闸或合闸操作中,可测试动触头所有行程和速度参数。操作结束后,系统马上输出测试结果,测试速度快且数据直观。     

关于真空断路器合闸弹跳与分闸弹振浅析

本文阐述了真空断路器的合闸弹跳与分闸弹振的定义,并通过试验分析说明了其产生的原因:触头材料硬度越大,合闸弹跳越大;而触头压力越大,合闸弹跳越小;较大的合闸弹跳增加了触头熔焊的可能性,从而导致短路开断失败。总结调试真空开关实践经验,给出了几种减小合闸弹跳的方法。针对目前真空开关向"小开距"的方向发展,因此在条件允许的情况下,适当缩小触头开距,增加超行程,可以提高分闸速度,因此可以提高开断短路电流的能力。通过分析认为:分闸速度过大,会产生不利于短路开断的负面影响—分闸弹振。因此需要选择合适的触头开距。     

一种便携式高压断路器机械特性测试仪设计

传统的高压断路器特性测试平台存在操作流程多、接线复杂及成本高等问题,提出了一种基于TMS320F28335的便携式高压断路器机械特性测试仪的设计方案。测试仪利用霍尔电流传感器GSM010-GT检测合(分)闸线圈电流信号,利用直线位移传感器TS-0050检测动触头行程,并运用16 bit高准确度A-D转换器AD7606采集上述信号,实现合(分)闸线圈电流、动触头行程等参数的测量,同时利用光耦电路采集断口合分状态,实现断路器合分闸时间、合分闸同期性参数测量。此外,系统扩展了LCD显示、SD卡存储及DS1302时钟电路,参数测量结果可直观显示在LCD上,并实现大批量测量参数及测量时刻的SD卡存储。最后,以ABB的VD4/CX真空断路器为测试对象,其测试结果表明,该测试仪能准确地测量断路器的机械特性参数,从而为判断断路器的性能提供可靠依据。     

集成气体缓冲的单断口 72.5 kV快速真空开关运动质量对分闸特性的影响

快速真空开关可实现电力系统短路故障的快速切除,对电力系统运行暂态稳定性的提升具有重大意义,是现阶段国内外大电流开断技术领域研究热点。文中目标是确定集成气体缓冲快速真空开关传动系统运动质量对其分闸特性的影响。文中以72.5 k V单断口快速真空开关为研究对象,采用多物理场仿真计算方法,建立了气流场、电磁场、运动方程和外电路相互耦合的多物理场仿真计算模型,分析了快速真空开关运动质量对其分闸速度、动量、缓冲反力特性等分闸特性的影响,其中分闸速度为快速真空开关分闸过程触头分离后10 mm内的平均速度。仿真计算结果显示:当动质量由4 kg增长到12 kg时,分闸速度按负指数形式从6.13 m/s降低到3.50 m/s;到达30 mm满开距时的动量按正指数形式从12.26 kg·m/s增长到21.01 kg·m/s;缓冲力做的功按二次函数的形式从443.61 J降低至203.02 J,并且,缓冲力和行程的关系符合幂函数形式。     

高压断路器在线监测系统在1100kV HGIS上的应用

文章介绍了某换流站高压断路器在线状态监测系统,实现对1 100kV HGIS合/分闸线圈电压和电流的监测、动触头行程的监测以及合/分闸时间等参数的测量,及时准确地了解1 100kVHGIS的工作状态,方便运行维护工作。     

高压直流真空断路器安全开距的试验研究

高压直流断路器是保护直流输电系统的重要组成部分,机械式高压直流真空断路器是目前几种可行方案之一。断路器的安全开距是断路器重要的开断参数,临界开距是直流真空断路器确定换流时刻的依据,直接决定其开断性能。该文建立了基于换流的直流真空断路器安全开距试验系统,主开关和换流开关均选用电磁斥力机构,直流试验电流源由低频LC振荡电路近似。应用PSCAD对该系统的开断过程进行仿真,以验证参数设计的可行性。试验中系统开断模拟直流电流为4 kA,采用位移传感器对动触头轨迹进行检测,得到动触头的分闸速度约为2.4m/s。对比仿真与试验波形,分析了与熄弧时间对应的开距对开断能力的影响,通过试验得到最快熄弧时间和临界开距,其值分别为为0.9 ms和2.2 mm。试验结果对高压直流真空断路器确定换流时刻具有参考价值。     

真空开关触头运动时间数字显示测量仪

<正> 真空开关触头运动时间数字显示测量仪(以下简称测量仪)是测量真空开关触头运动时间的专用设备。可以测量真空开关触头的同步性能,分、合时间,分、合闸速度和触头合闸弹跳时间等六个项目,直接从数码管读数。 测量仪的控制电路采用CMOS元件,显示部分采用荧光数码管,每个信号输入端都有LED光电耦合器件隔离,具有体积小,     

真空断路器的合闸弹跳与分闸弹振

通过试验，分析了真空断路器的合闸弹跳与分闸弹振，说明产生的原因及克服的方法，触头材料硬度越大，合闸弹跳越大；而触头压力越大，合闸弹跳赵小，较大的合闸弹跳增加了触头熔焊的可能性，从而导致短路开断失败。总结了调试真空开关实践经验，给出了几种减小合闸弹跳的方法。目前真空开关向“小开距”的方向发展，在条件允许的情况下，适当缩小触头开距，增加超行程，可以提高分闸速度，因此可以提高开断短路电充的能力。分析指出：分闸速度过大，会产生不利于短路开断的负面影响－分闸弹振。     

基于图像序列的真空开关分闸速度检测

真空开关的分闸速度是影响开关电弧形态及其使用性能的重要因素。为满足高精度分析的需求,提出运用数字图像处理技术从真空开关运动序列图像中精确跟踪触头位置,进而计算触头运动速度的检测方法。该文首先利用Solidworks软件建立真空开关触头模型,并以设定速度模拟分闸过程,获得了分闸过程动触头的运动序列图像。运用Harris角点检测算法提取序列图像中触头角点,然后用SSD(sum of square differences)角点匹配算法对相邻序列图像中所检测到的角点进行匹配,并从中筛选精确匹配角点,再以匹配的像素角点为初始值,计算亚像素精度角点,从而实现了动触头位置的亚像素级精度跟踪。计算相邻帧图像动触头的位移,该位移与相邻帧图像时间间隔的比值即为动触头的瞬时速度。结果表明:亚像素角点检测技术可实现动触头位置跟踪及其分闸速度计算,且相对误差≤4.7%,最高精度可达0.34%。该方法能够实现真空开关分闸速度的高精度检测,为后续分析分闸速度与电弧形态的关系奠定了基础。     

JK140型高压开关参数自动检测仪

<正> JK140型高压开关参数自动检测仪是一种新型检测仪器,是一种高精度、易操作、显示直观、适用范围广的自动化检测装置。可实时、准确地检测多种高压开关的分合闸速度、时间、行程(总行程、超行程、开距)、不同期性等多种参数,并能自动打印数据及开关触头的运动特性曲线。仅需一人操作,即可获取28种参数、60余个数据。 JK140型高压开关参数自动检测仪突破了传统检测装置只能测量高压开关小行程平均速度的局限,解决了开关触头运动瞬间速度(即加速度运动过程)的检测问题。它适用于高压开关的检测维修、安装调试与研制开发。     

JK140型高压开关参数自动检测仪

<正> JK140型高压开关参数自动检测仪是一种新型检测仪器,是一种高精度、易操作、显示直观、适用范围广的自动化检测装置。可实时、准确地检测多种高压开关的分合闸速度、时间、行程(总行程、超行程、开距)、不同期性等多种参数,并能自动打印数据及开关触头的运动特性曲线。仅需一人操作,即可获取28种参数、60余个数据。 JK140型高压开关参数自动检测仪突破了传统检测装置只能测量高压开关小行程平均速度的局限,解决了开关触头运动瞬间速度(即加速度运动过程)的检测问题。它适用于高压开关的检测维修、安装调试与研制开发。     

基于小波算法的SF6断路器动作时间在线监测

高压断路器在线监测技术的发展越来越完善,使得在线监测的内容越来越丰富,一些需要定期检修的内容可以通过在线监测来完成。通过对高压断路器操作原理的研究,利用行程曲线实时变化的特点,通过比较分析断路器分、合闸操作过程中触头综合受力的情况,来推断触头运动状态。在此基础上提出了一种方便实用的SF6高压断路器分合闸时间的测量办法。方法利用小波算法去除噪声和干扰的影响,确保行程信号在处理过程中不失真,从而准确地提取断路器合分闸过程中的刚分、刚合时刻,以获得可靠的分、合闸时间。经过离线试验验证,该方法所测得的时间与断路器触头刚分刚合时间是一致的,且方便实用。     

JK140型高压开关参数自动检测仪

<正> JK140型高压开关参数自动检测仪是一种新型检测仪器,是一种高精度、易操作、显示直观、适用范围广的自动化检测装置.可实时、准确地检测多种高压开关的分合闸速度、时间、行程(总行程、超行程、开距)、不同期性等多种参数,并能自动打印数据及开关触头的运动特性曲线.仅需一人操作,即可获取28种参数、60余个数据.JK140型高压开关参数自动检测仪突破了传统检测装置只能测量高压开关小行程平均速度的局限,解决了开关触头运动瞬间速度(即加速度运动过程)的检测问题.它适用于高压开关的检测维修、安装调试与研制开发.     

JK140型高压开关参数自动检测仪

<正> JK140型高压开关参数自动检测仪是一种新型检测仪器,是一种高精度、易操作、显示直观、适用范围广的自动化检测装置.可实时、准确地检测多种高压开关的分合闸速度、时间、行程(总行程、超行程、开距)、不同期性等多种参数,并能自动打印数据及开关触头的运动特性曲线.仅需一人操作,即可获取28种参数、60余个数据.JK140型高压开关参数自动检测仪突破了传统检测装置只能测量高压开关小行程平均速度的局限,解决了开关触头运动瞬间速度(即加速度运动过程)的检测问题.它适用于高压开关的检测维修、安装调试与研制开发.     

新型高压断路器操动机构故障识别

利用高速、高分辨率摄像机捕捉断路器合分闸过程传动部件的运行状况,采用图像分析和识别技术获取断路器操动中传变部件运动位移、主轴转动过程及角度参数,计算分合闸时间、动触头行程、运动速度,从根本上革新断路器机械特性测试方法,提高参数测量精度和速度;再结合操动过程中声、振动的频谱特征分析、操作中分合闸线圈电流的分析,发现操动机构潜在故障,并分析故障类型,提高对运行状态判断的准确性,为断路器在线故障监测和状态检修奠定了基础。