一种大电流接地开关设计研究

为提高对大电流接地开关设计结构的认识,提高设计可靠性,文中对某型号发电机断路器成套装置用接地开关进行了设计研究。接地开关体积小,动热稳定性考核严苛,采用经验公式与仿真分析相结合的方法,完成了满足短时耐受电流130 kA(3 s)、峰值耐受电流390 kA参数条件的接地开关设计,并通过动热稳定型式试验验证了设计的合理性和可靠性。

SPD在不同波形雷电流冲击下的极限应力研究

从实际环境中采集到的雷击波形出发,研究电涌保护器(SPD)在不同雷电流波形下的极限耐受能力,研究数据表明:SPD在不同雷电流冲击下的最大放电电流、通过电荷量与半峰值时间呈幂函数关系。通过此函数关系,可以将实际环境中采集到的电流波形对应应力转换为8/20μs波形下的测试应力,实现在SPD选型和研发测试阶段对所有波形雷电流进行防护设计。

污秽中CaSO_4质量分数对XWP2-160瓷绝缘子串交流污闪特性的影响

输电线路绝缘子在自然条件下表面积污成分中含有大量的CaSO4，而污秽中CaSO4对绝缘子污闪特性产生较大的影响。为此，以7片XWP2-160型绝缘子串为试品，在人工雾室中进行了人工污秽试验，研究了CaSO4对绝缘子污耐压及泄漏电流的影响规律。研究表明：随着CaSO4质量分数的增加，绝缘子串污耐压呈幂函数形式递增，泄漏电流峰值递减；在CaSO4作用下，可溶性物质密度（SCD）对绝缘子污耐压的影响程度是附灰密度NSDD影响程度的1．45～1．7倍，SCD对绝缘子泄漏电流峰值的影响程度是附灰密度（NSDD）影响程度的3~4倍；随着污秽度的提高，CaSO4质量分数的改变对绝缘子污耐压的影响逐渐增大；随着CaSO4质量分数的增大，SCD、NSDD的改变对绝缘子污耐压及泄漏电流峰值的影响逐渐减小。研究结果可为输电线路外绝缘设计和运维提供参考。

污秽中CaSO_4对典型瓷、复合绝缘子交流污闪特性影响对比分析

自然条件下输电线路绝缘子表面积污成分中含有大量的硫酸钙(CaSO_4),而污秽中CaSO_4对不同型式绝缘子的污闪特性有着不同的影响。为此,以7片XWP2-160型瓷绝缘子串和FXBW4-35/70型复合绝缘子为试品,在人工雾室中进行了人工污秽试验,对比分析了CaSO_4对这2种型式绝缘子污耐压、闪络电压梯度及泄漏电流峰值的影响差异。研究表明:随着CaSO_4质量分数的增加,这2种型式绝缘子污耐压和闪络电压梯度均递增,而泄漏电流峰值递减;不同CaSO_4质量分数下,复合绝缘子的闪络电压梯度是瓷绝缘子闪络电压梯度的1.3~1.7倍,说明复合绝缘子耐污闪性能优于瓷绝缘子;此外,在CaSO_4作用下,盐密(SCD)的改变对于瓷绝缘子污耐压的影响程度为复合绝缘子的1.0~1.2倍,而对于闪络电压梯度为0.8~1.0倍,对于泄漏电流峰值为0.2~0.6倍。研究结果可为输电线路外绝缘设计和运行维护提供参考。

8/20脉冲对ZnO压敏电阻器工频耐受性能的影响

通过试验,分析了8/20脉冲次数及电流峰值对ZnO压敏电阻工频耐受性能的影响。在脉冲次数及电流峰值不同的情况下,电阻体内部发生结构性变化,导致其工频耐受性能发生变化。当脉冲电流峰值未超过某一临界值时,工频耐受时间随着冲击次数的增加而延长,超过此临界值时,工频耐受时间随着冲击次数的增加而缩短;在8/20脉冲次数一定的条件下,工频耐受时间也随电流峰值的递增呈现先延长后缩短的趋势。

低压电器短路试验系统中开展高压电器动热稳定试验的研究

动热稳定试验,即短时耐受电流和峰值耐受电流试验,是检验电器性能的重要试验。随着低压电器短路试验系统容量的不断增大,可开展部分高压电器试验。以基于低压电器短路试验系统开展高压电器动热稳定试验为研究对象,结合标准要求,从电流调试角度,包括整定电流有效值和电流峰值,提出计算及试验方法。所提方法能够为相关人员在低压电器短路试验系统中开展高压电器动热稳定试验提供相关参考。

12 kV环网柜用隔离开关短路电流耐受能力分析及优化

隔离开关在承受短路电流工况下,动触头会受到巨大的电动力,可能引起开关变形或者动静触头熔焊等情况,从而导致短时耐受电流试验或峰值耐受电流试验失败。文中以12 kV环网柜用隔离开关为研究对象,首先理论计算了短路电流下的短时耐受和峰值耐受能力,为设计压紧力值提供依据。其次利用有限元仿真对隔离开关合闸状态下的电磁场及温度场进行了分析,得到了隔离开关磁感应强度和电流密度分布,给出了电动力密度云图,通过体积分得到了隔离开关各部位受到的电动力;根据温度场分析结果,得到了短时耐受电流下的温度分布云图,最高温度没有超过触头材料熔点。根据仿真结果对隔离开关的压紧力进行了优化,将动触头压紧力由180 N调整为200 N,使安培力和压紧力的合力超出霍尔姆力10%以上。最后对环网柜用隔离开关进行了动热稳定试验,优化后的隔离开关触头系统顺利通过试验,没有出现熔焊现象,证明了优化设计方案的可行性,为后续类似隔离开关的结构研发及优化提供了参考。

电能表耐电压检测试验装置设计

针对传统耐压装置只能进行2 kV耐压测试且不能对Ⅱ类绝缘等级的仪表进行测试的问题,设计了一种新型电能表耐电压检测试验装置.该装置升压器产生设定的4 kV高电压,加在被测电能表上并持续规定的时间,通过自动测试回路中漏电流值的大小来确定电能表的耐电压能力.系统采用RS485通信接口与主控箱交换耐压参数信息,各表位相互独立,可对若干块表进行耐压试验,自动切除击穿表位而不影响其他表位继续进行试验,操作方便、安全,性能稳定可靠.

矿用电器额定短时和峰值耐受电流试验研究

介绍了额定短时和峰值耐受电流试验的定义、试验装置的组成、试验数据采集及实测数据分析。通过对试验装置的研制和试验方法的研究,为高压开关电器产品提供了检测手段,也为煤矿井下电器设备的安全运行提供了有效保障。

低压标准配电柜设计及应用

针对中大型项目,提出低压标准配电柜的设计理念;指出低压标准配电柜不仅可简化设计、方便维护,还能加快采购及工程实施进度;介绍低压标准配电柜实际设计案例。

大型数据中心应急系统并列运行短路分析

介绍了某大型数据中心低压柴油发电机并列运行系统的分析和设计。依据保障人身安全、配电可靠、电能质量合格、技术先进、经济合理等原则,提出了低压配电设备的功能要求,为大型数据中心设计的实现提供了设计依据和技术途径。

真空断路器动热稳定试验分析及电动斥力仿真计算

基于真空断路器在做动热稳定试验时触头经常出现熔焊的情况,分析了动稳定和热稳定对动热稳定试验的影响。根据动热稳定试验的实际情况,结合电接触理论计算了热稳定时的触头温度和动稳定时触头间的电动斥力,给出了不同耐受电流情况下所需要的触头压力值。并用有限元法对电动斥力进行了仿真分析,从而验证了用经验公式计算触头所需压力的正确性。

永磁式断路器电动稳定性分析

以永磁式断路器为分析对象,基于毕奥-萨伐尔定律和安培力公式,理论计算断路器峰值短时耐受电流下的电动斥力,分析断路器合闸状态下动触头和传动部件的受力情况,并辅以有限元Ansys软件,简单仿真计算永磁机构的合闸保持力,以此分析断路器短耐下的电动稳定性。通过计算永磁式断路器电动斥力,能为断路器的设计提供保证。

12kV开关柜用接地开关动热稳定性分析与改进

12kV开关柜用接地开关动热稳定性,是接地开关最重要的性能之一。从导体及汇流铜管的截面积、动静触头接触面积及压紧力、分合闸弹簧规格、接地回路电流方向等方面分析了影响动热稳定性的主要因素,提出12kV开关柜用接地开关改进方案,装配制造1台样机按照动热稳定试验标准进行验证,试验后接地开关无明显损坏、变形、熔焊等现象,能够正常操作。

基于Workbench的触头峰值耐受性能优化

接触器是配电系统的一个重要部件。根据实际使用需求,需具备较强的峰值电流耐受能力。本文对某型接触器进行了三维有限元分析,计算了在短路试验电流条件下,接触器触头的承载电流及受到的电动力,并根据所得电动力分析了限制接触器峰值耐受能力的原因,根据仿真结果对该型接触器进行了结构优化,并通过试验验证了仿真计算与优化方案的正确性。

高耦合分裂电抗器的设计和仿真

高耦合分裂电抗器、单臂限流电感、双臂间耦合度、选用的断路器弧阻大小等因素是影响并联型断路器均流效果的主要因素。采用“高耦合电抗器+真空断路器并联”方案,能有效实现自动均流和限流功能,从而成倍增大断路器承受额定电流和短路电流的能力。文章主要讲述了“高耦合电抗器+真空断路器并联”的原理和高耦合电抗器研制过程中的问题及解决方案。

3.3kV以上电压等级额定短时及峰值耐受电流试验

煤矿井下环境恶劣,对供电系统的可靠性和安全性要求极高,抗瞬时短路电流冲击和耐受能力对煤矿用防爆电器产品至关重要。介绍了3.3 kV以上电压等级煤矿防爆电器产品的额定短时及峰值耐受电流能力的检测检验装置及检测检验。