超/特高压分接开关切换试验保护用大容量快速真空开断装置研制

国网分接开关实验室开展超/特高压分接开关频繁带载切换试验时,难免出现极间短路故障情况,如不能快速开断试验回路清除故障,易导致分接开关在油中爆炸安全事故,因此有必要开展大容量快速真空开断关键技术研究及工程化样机研制。文中分析了分接开关切换试验时可能出现的极间短路快速开断工况,设计分析了快速开断装置的结构原理及快速分闸特性优化,解决了快速开断装置高机械寿命和快速分闸特性可分段调节的设计实现。依据上述研究成果,研制了40.5kV大容量快速真空开断装置工程样机,开展了第三方的短路大电流开断和机械寿命性能验证试验。试验结果表明:快速开断装置的额定短路开断电流为40 kA(叠加80.2%直流分量),额定操作电压下的机械寿命3 000次,短路故障快速清除时间≤20 ms,关键性能均满足设计要求,并在分接开关实验室成功投运。该研究攻克了大容量电弧发展与快速分闸特性匹配和大容量电弧能量调控与全相位分布的短路快速开断关键技术,提升了快速开断叠加高直流分量短路大电流能力,解决了频繁开合高电气寿命工程需求难点,实现短路故障快速清除。