相似理论在真空灭弧室研究和设计中的应用

本文应用相似理论得出,真空灭弧室中电弧运动速度与电流强度成线性关系的相似准则,和极限开断电流与触头直径、开距间的经验公式。认为用小电流模型来研究大电流真空灭弧室是可行的。     

适用于直流断路器的大电流快速开关分闸特性

快速开关分闸稳定性是影响直流断路器开断性能的关键要素。文中对大电流快速开关的双弹簧永磁操动和电磁斥力双动机构的分闸过程,用有限元方法进行电磁、热和位移等多物理场耦合计算,分析了永磁操动机构驱动线圈是否有必要投入以及不同驱动线圈电流对双动机构分闸特性的影响。结果表明：在永磁操动机构驱动线圈投入的情况下,可提前将永磁吸力抵消,进而避免电磁斥力因做功时间较短而引起分闸回弹现象;由于分闸初期电磁斥力非常大,永磁操动机构驱动线圈的投入对分闸初期的速度影响较小;在电磁斥力消失后,永磁操动机构驱动线圈电流在一定范围内越大,到达额定开距的速度越大,为避免其造成分闸反弹,应合理选择驱动线圈电流值。将仿真结果与实际样机分闸特性曲线进行对比,二者具有较好的一致性,验证了仿真方法的正确性。     

改善真空灭弧室纵向磁场分布的研究

本文对真空灭弧室触头纵磁场进行了研究,并提出了一种触头结构,以期增强纵磁场效应。由于这种改进结构,使触头的烧蚀减少,并已被实验证明。本文也给出了相应的数学模型和计算机程序。     

真空灭弧室中屏蔽罩电位动态测试及分析

本文通过测量真空灭弧室中屏蔽罩电位与电弧电压和恢复电压关系的动态变化波形，探讨真空灭弧室在短路电流分断过程中，真空电弧的燃弧规律和弧后介质强度恢复规律。在试验结果的基础上，对真空灭弧室屏蔽罩电位与触头间电压的动态关系进行了数学推导，从理论上分析了屏蔽罩电位的变化规律，证实这是一种研究真空灭弧室性能的可行方法。     

真空灭弧室屏蔽罩电位的测试方法

给出了一种测试真空灭弧室主屏蔽罩电位的方法,分析了测试过程及测试线路参数的选择,并示出真空灭弧定动态测试波形图和相应的误差分析.     

真空灭弧室中X射线对人体健康的影响

一般认为,在进行真空灭弧室的出厂耐压试验时不会产生危及人体健康的X射线,但这忽略了两个非常重要的因素,即过小的开距和较高的外施电压。为深入了解X射线对高压试验人员的影响,在不同情况下进行一系列模拟加压试验,并对生产线上大量真空灭弧室进行X射线释放量的监测,发现在高电压老炼过程中会释放出高水平的X射线,无论瞬时量还是累计量都已经远远超过标准中规定的要求。因此,在从事该项工作时,采取适当的防范措施是十分必要的。     

输电线路潜供电弧自熄特性仿真

潜供电弧自熄特性影响输电线路的单相重合闸时间,对提高系统的输送容量和可靠性至关重要。基于经典的Mayr电弧模型,采用非线性时变电阻描述弧道特性,建立了弧阻方程,分析潜供电弧的运动特性,获得电弧实时长度以迭代计算弧道电阻,根据能量守恒原则提出了判断电弧是否自熄的弧阻判据。给出了输电线路潜供电弧的计算电路,进而阐明了计算电弧自熄特性的仿真流程。利用长间隙小电流电弧试验数据,对潜供电弧仿真模型的待求变量进行参数估计,编制了实用仿真程序,计算了电流、电压、弧阻和燃弧时间等电弧特性,与试验结果进行了对比分析。结果表明,潜供电弧电位梯度为1 500～2 000V/m,计算结果与电弧试验波形接近,燃弧时间的计算误差在工程允许误差范围内,提出的潜供电弧仿真模型及计算方法合理可行。     

气体绝缘开关设备中特快速瞬态过电压研究的新进展

气体绝缘开关设备（gas insulated switchgear,GIS）中的隔离开关操作空载短母线会产生陡波前、高幅值的特快速瞬态过电压（very fast transient overvoltage,VFTO）、瞬态壳体电位和电磁干扰,对GIS及其连接的具有绕组的设备、与壳体连接的二次设备绝缘产生危害,干扰二次设备工作,严重影响设备的安全运行。对2009年前国内外在VFTO测量方法、特性试验、数字仿真和对绝缘影响以及外部VFTO方面的研究状况进行了综述。概要总结了国家电网公司在特高压GIS中VFTO实测及仿真研究方面取得的新进展,提出了特高压GIS中VFTO需要深化研究的内容,即重点关注VFTO的传播特性与仿真建模,VFTO下的绝缘特性和机制研究,以期全面掌握特高压GIS中VFTO特性,对特高压输变电设备的研制、工程设计和运行提供依据和有益的参考。     

气体绝缘开关设备中SF_6气体分解产物检测与设备故障诊断的研究进展

气体绝缘设备中SF6气体分解产物检测为设备故障诊断提供了有效依据,笔者对SF6气体分解产物的检测技术、试验研究、数据建模及其在设备故障诊断应用等方面的国内外研究现状进行了综述,概要总结了国家电网公司近年来在SF6气体分解产物研究方面取得的新进展,提出了SF6气体分解产物相关方面仍需进一步研究的内容,结合设备状态评价的需求,以期得到设备故障诊断的SF6气体分解产物判据,直接指导气体绝缘设备的运行管理。     

智能化手车式断路器优化设计及联合调试试验研究

为进一步提高传统高压手车式断路器的智能化程度,介绍了在手车式断路器内部集成电子式互感器及综保装置的主单元,采用增强综保装置硬件系统电磁兼容性的方法,研制了一二次部分高度融合的12 kV新型智能化手车式断路器。为验证该智能化手车式断路器在运行状态下的工作可靠性,设计了联合调试试验方案,对一次回路分别施加额定电流1 250 A及模拟故障电流1.8 kA和31.5 kA,试验结果表明:该断路器能正确检测、判断正常电流和故障电流,配用的综保装置能正确判断并发出动作指令,断路器能正确执行指令并进行操作,成功开断故障电流。