大容量发电机断路器短路试验程序分析与讨论

随着中国电力工业的不断发展,大容量发电机断路器的研究也走向更高的容量等级,容量试验是发电机断路器研究、开发过程中必备的关键性环节。鉴于国家标准GB/T 14824—2008《高压交流发电机断路器》相对于当前的试验需求的不足,文中在研究即将颁布的国际标准IEC/IEEE 62271-37-013:2014(草案版)的基础上,分析与讨论了发电机断路器的短路故障、短路试验程序、以及与输配电高压交流断路器短路故障的区别,最后介绍与分析了XIHARI大容量试验站进行额定电压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)合成试验回路原理及典型的短路电流开断示波图。文中的研究内容为发电机断路器短路故障开断、关合试验提供了参考与依据。     

基于自收缩效应液态金属限流器的研究

针对基于自收缩效应的液态金属限流器(LMCL)进行了限流特性的试验研究,得到了不同预期短路电流下的限流效果.试验结果表明,预期短路电流越大,限流效果越明显,在预期短路电流峰值为20 kA,电流上升率为10 A/μs的情况下,LMCL能够在1 ms内自动起弧,并通过快速上升的电弧电压迅速将短路电流限制在12 kA.     

配网线路避雷器阀片90/200微秒冲击电流耐受特性试验

为了试验调查现有线路避雷器阀片在90/200 μs冲击电流下的耐受能力,对标称放电电流为5 kA和10 kA的两种ZnO避雷器阀片分别进行了不同能量等级下放电冲击次数为18次的90/200 μs冲击电流耐受特性试验,并进行了相同能量等级下单次90/200 μs冲击电流与4/10 μs大电流冲击耐受特性对比试验。试验结果表明,相同能量等级下4/10 μs大电流冲击对阀片造成的损伤大于单次90/200 μs冲击电流造成的损伤;5 kA阀片最高可通过约3.5 kA的18次90/200 μs冲击电流耐受特性试验,10 kA阀片最高可通过约7.3 kA的18次90/200 μs冲击电流耐受特性试验;直流1 mA参考电压作为评价避雷器阀片性能判据的敏感度高于标称放电电流残压。     

25A凸轮开关触头设计优化

额定发热电流为25 A的凸轮开关,通常根据GB 14048.3、UL 60947-4-1a测试其限制短路电流。由于国标与UL标准的试验程序对限制短路电流的测试顺序不同,导致其测试结果也不尽相同。按国标试验通过的凸轮开关在采用UL标准规定的试验程序测试时,常发生动触头和静触头严重焊接的现象,不能通过试验。本文从触头尺寸、触头材料、触头压力等方面进行优化设计,避免触头被斥开和熔焊,同时确保触头同步性、保障开关寿命,使触头能够同时通过国标与UL标准规定的限制短路电流试验。     

解析剩余电流动作断路器国际标准IEC 61009-1——2006年修订内容

介绍了家用和类似用途的带过电流保护的剩余电流动作断路器（RCBO）国际标准IEC61009-1的2006年修订件内容,与GB16917.1-2003标准对照,给出了差异内容,规定了RCBO在污染等级2环境中使用,增加了隔离功能,要求标志适用于隔离的符号,在介电性能试验中增加了冲击耐压试验要求和验证断开触头之间的冲击耐受电压及测量泄漏电流,修订了短路试验中短路试后验证条款等。     

10kV复合外套避雷器大电流冲击耐受能力研究

10 k V复合外套避雷器在电力系统中有着较庞大的应用数量,而大电流耐受能力是制约复合外套避雷器应用的重用因素.对10 kV复合外套避雷器开展整只4/10μs、65 kA大电流冲击耐受试验,并对试验结果进行分析,得出生产工艺与大电流冲击耐受能力存在密切关系,因此在非电阻片因素下对生产工艺进行改进,从而最大程度提高其大电流冲击耐受能力.     

HVDC换流阀桥臂短路电流耐受分析

提出一种高压直流(HVDC)输电换流阀短路电流仿真模型和晶闸管承受短路电流的结温预测方法,可证明换流阀晶闸管在系统最大短路电流工况下的耐受能力.分析换流阀桥臂短路原理,得出短路电流计算方法,通过基于PSCAD/EMTDC的6脉动换流阀桥臂短路电流仿真,获得短路电流、暂态电压、恢复时间等关键参数,结合晶闸管瞬态热阻,采用数据拟合与迭代法,实现晶闸管在短路电流下结温曲线的预测,进而得出晶闸管承受阀桥臂短路电流后的暂态电压耐受能力.试验结果表明该方法有较高的可靠性.     

伪火花开关的设计与实验研究

阐述了伪火花放电的基本原理,设计了一种具有典型参数的伪火花开关,并通过实验研究了该开关的特性。实验表明,该开关的耐受电压高(37kV),导通电流大(93kA),电流上升陡度达7.8×10~(10)A/s。     

高压交流断路器三相合成试验技术分析与讨论

三相共箱型高压交流断路器的大容量短路开断与关合试验依据标准要求进行三相合成试验。文中通过对国家标准《GB 1984—2014高压交流断路器》、IEC标准《IEC 62271-101:2012 synthetic testing》和新版IEC标准《IEC 62271-101:2017 synthetic testing》中关于三相短路关合合成试验和三相短路开断合成试验的试验程序和燃弧时间进行解读与分析,并介绍了三相共箱断路器进行三相全电压关合试验T100s(a),三相对称额定短路电流开断试验T100s(b)和三相非对称额定短路电流开断试验T100a的试验回路与试验实施。     

场畸变火花开关控制100kA冲击电流发生器

介绍一种紧凑型 4/ 10μs冲击电流发生器用于氧化锌电阻片的大电流耐受试验。用充气式场畸变火花开关控制 ,可适应 2 0～ 110 k A的电流要求而不调节间隙距离。开关噪声小 ,工作稳定。该装置已用于避雷器的生产和检测中     

快速真空断路器分闸速度对短路电流开断燃弧时间窗口的影响

快速真空断路器由于其具有分闸时间短、分散性低等优势,便于电力系统短路故障选相快速开断的实现。然而,现阶段关于快速真空断路器短路电流可靠开断燃弧时间区间的研究仍属空白。文中目标旨在研究快速真空断路器分闸速度对其可靠开断的燃弧时间区间的影响。实验采用直径为58 mm、材料为CuCr50的平板触头。快速真空断路器分闸速度分别设置为2.5、3.5、4.5 m/s。实验依据国家标准GB/T 1984—2014关于40.5 kV T100s(b)试验方式进行。结果显示,随着快速真空断路器分闸速度的提升,其可靠开断的最短燃弧时间和最长燃弧时间呈降低趋势。研究结果可为快速真空断路器短路电流可靠选相开断策略的制定提供理论依据和技术支撑。     

漆包线高压漆膜连续性试验仪的研制

本文介绍了一种以MCS-51单片机为核心的漆包线高压漆膜连续性试验仪,给出了它的硬件结构和软件设计方法.该试验仪的各项技术指标符合GB4074.20-91标准,为在我国推行漆包线高压漆膜连续性试验方法提供了一种新的装置.     

Advanced closing switch for three‐phase short‐circuit test of a very fast current limiter

Advanced closing switch for three‐phase short‐circuit test was developed for very fast current limiter using power electronics devices. The conventional short‐circuit test method was used for verification of the current interrupting device with longer time duration to interrupt fault current after the separation of contacts. In the conventional short‐circuit test method, a deviation of the closing time between each phase closing switch with a mechanical driving was regulated so that the breaking performance of the conventional switching device could be examined. However, in the new current limiter with very short fault current interruption time, the deviation time between each phase must be reduced less than the regulated time by the conventional test method. For this purpose, the advanced closing switch for three‐phase short‐circuit test method was developed. In the advanced test method, power electronics devices were used for the initiation of three‐phase short‐circuit fault. Results of the short‐circuit test showed that the advanced circuit had very small deviation time between the initiation of each phase fault. Also, the very fast current limiter with power electronics devices was shown to have an intended interrupting performance. © 1999 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 130(1): 68–75, 2000     

中高压电力电缆金属屏蔽结构特性分析

本文分析及探讨了国家标准《GB/ T12 70 6 .1～ 3- 2 0 0 2和 GB/ T110 17.2 - 2 0 0 2》中提出的金属铜带搭盖绕包和铜丝与金属铜带的组合结构屏蔽形式的特性 ,计算分析短路电流通过屏蔽铜带 (丝 )所引起的温升特性以及分析疏绕铜带或铜丝间隙距离限定要求的依据     

高压交流断路器电寿命试验方法探讨

文章解释了高压交流断路器电寿命的含义,介绍了IEC62271-100、GB 1984-2003和DL 402-1999标准中断路器电寿命试验方法的规定。通过对比国内外的试验方法、分析电寿命试验对断路器生产和用户的意义,提出了对我国国家标准和电力行业标准中40.5 kV及以下电压等级的E2级断路器规定的修改建议。     

高可靠性电子式剩余电流动作断路器

详细介绍了电子和电磁式剩余电流动作断路器的区别;阐述了新产品电子式剩余电流动作断路器提升其可靠性的方法,以达到或接近电磁式产品的性能来源——企业内部的ET910标准;具体分析其对应的IEC/GB标准的不同之处。     

小开距下直流真空断路器介质恢复试验及分析

介绍了一种能在小开距下分断高上升率短路电流的方法,并就其真空介质恢复特性展开试验研究。设计了等效真空介质恢复试验方案,从燃弧能量与零电压恢复时间两方面对真空介质恢复过程进行分析,得到直流真空断路器短路分断控制方法的设计依据。研制了额定1 000V/800A直流真空断路器试验样机,可在小于1ms内成功分断上升率约为20A/μs的短路电流,并将电流峰值限制在8kA以内。试验结果证明了所提出的小开距下分断高上升率短路电流的方法有效、可行。     

大容量发电机出口断路器选择

针对大容量发电机出口断路器的选择问题,依据GB/T 14824-2008、IEEE Std C37.013-1997和IEC 60909-0-2001中的计算方法,并结合发电机出口断路器型式试验报告的有关数据,以某百万千瓦级发电机组为例进行了比较计算,分析计算结果,提出了对发电机出口短路器短路电流开断能力不能采用百分比...     

1OkV架空绝缘线路用防弧金具及放电箝位绝缘子的工频电弧试验条件

对10kV架空绝缘线路的短路电流沿线分布和短路故障切除时间以及雷击闪络概率进行了计算和分析,提出了线路用防弧金具和放电箝位绝缘子的工频电弧试验条件:①工频电弧试验用的短路电流有效值和持续时间分为两挡:有效值取20kA,持续时间为0.1s和有效值取10kA,持续时间为0.5s.②工频电弧试验短路次数取5次比较合适.③绝缘导线和试品应按实际情况布置,水泥电杆高度大于2.0m等.     

Development of Reference Shunt for Short‐Time Alternating High Current Tests and Study of Measuring System

Short‐circuit tests for power circuit breakers and others require alternative short‐time current measurement, from a few kA to over several tens kA. However, the reference measurement system as a national standard or a specified secondary standard instrument to directly perform comparative test as a complete calibration test in high current class has not yet been established globally. The Japan Short‐Circuit Testing Committee (hereinafter referred to as “JSTC”) has therefore developed a shunt resistor that can be used as a standard instrument for high current measurement. Reference system using this shunt resistor is also considered by JSTC. The performance of the newly developed shunt resistor has been checked through several methods, such as resistance measurement, high power current test, high frequency current test, temperature rise test, and interference test. The results of the tests proved satisfactory performance. Resistance of the shunt resistor before and after the tests was invariant and stable. This makes the shunt resistor adequate for a reference in practical use. In addition, evaluation of uncertainty of the whole reference system including this shunt resistor satisfactorily fulfills the requirements of IEC 62475 edition 1.0, 2010.