动力学仿真在双动自能式断路器开发中的应用

双动自能式灭弧室凭借操作功低、可靠性高的优势,在252 kV的SF6高压断路器产品中有着成熟的应用。结合252 kV双动自能式断路器的开发项目,提出了动力学仿真在其产品开发中的实际应用。估算了分合闸操作功,用于机构的选型;利用刚体及刚柔耦合的多体动力学仿真得到关键零部件的受力结果,介绍了在理论和经验的指导下,动力学仿真在解决实际故障中的应用,并通过具体参数的对比,指出了新型的双动自能式断路器的明显优势。

自能双动式SF_6断路器无载分闸气流场的仿真

以252 k V自能双动式SF_6断路器的灭弧室为研究对象,对自能双动式SF_6断路器的灭弧室无载分闸气流场进行仿真分析。采用二维Navier-Stokes(N-S)方程,并与气流场控制方程联合,运用动网格技术,对计算区域进行划分。根据断路器的行程曲线,通过自编程序控制网格的动态变化,实现断路器分闸的动态过程。设定仿真计算的初始条件,进行迭代运算。结果表明,随着断路器分闸位置的变化,灭弧室喷口处的压力呈现先增大后减小的变化;断路器处于分闸状态时,喷口上、下游的马赫数最大值分别达到1.60和1.45,并得到自能双动式SF_6断路器灭弧室无载分闸时,灭弧室内压力及马赫数的变化情况。

自能式SF_6断路器的技术进步

介绍西门子公司研制出一种新型动态自压缩灭弧室,用这种灭弧室的245kV/50kA SF_6断路器,其每相操作功仅0.7kJ。还开发出一种双向运动弧触头系统,配该双向运动灭弧系统的170kV/40kA SF_6断路器,其每相分闸操作功仅250J。

一种新颖自能式SF_6断路器的研制与开发

本文对LW38-126/T3150-40户外高压SF_6断路器的结构、技术参数及主要型式试验进行了较全面的介绍,并对以膨胀式与小尺寸压气式合二为一的灭弧室结构的特点进行了分析与讨论。

LW36—126型自能式高压SF6断路器

LW36-126型自能式高压SR断路器是由西安高压电器研究所和重庆新汇源高压开关有限公司(原重庆高压开关厂)联合研制的。产品适用于110kV电力系统中作控制和保护设备，也可作为联络断路器用。

高压自能式SF6断路器

《华通技术》(2004-4)介绍了国内外配弹簧机构的自能式SF6断路器的发展、相关产品技术参数与结构特征。自能式SR断路器灭孤室大多数采用热胀室与小压气室(双室结构)。与压气式比较增加了热胀室和几个阀片组件，它主要靠电孤自身能量使热胀室中的气体加温、膨胀、升高气压，形成上下游压差而熄灭电弧，从而减小了操作功，可采用简单、可靠、易维修的弹簧机构。

高压自能式灭弧室和操动机构的技术进步(二)

高压SF_6断路器经多次改进在欧洲和日本已发展成第三代产品,第一代为热膨胀式断路器加助吹,将液压机构改为弹簧操动机构和变开距混合式灭弧室。第二代产品为改善开断容性电流特性发展“双容积”灭弧室和新型动态压缩灭弧室,以及双向运行触头系统等,更进一步减少分合闸操作功应用旋弧灭弧原理迫使电弧快速旋转冷却使电流零点时熄灭。第三代产品主要介绍加强操动机构的可靠性和稳定性,传输时无功消耗少,减少机构零件数量等。

高压自能式灭弧室和操动机构的技术进步(一)

高压SF_6断路器经多次改进在欧洲和日本己发展成第三代产品,第一代为热膨胀式断路器加助吹,将液压机构改为弹簧操动机构和变开距混合式灭弧室。第二代产品为改善开断容性电流特性发展“双容积”灭弧室和新型动态压缩灭弧室,以及双向运行触头系统等,更进一步减少分合闸操作功应用旋弧灭弧原理迫使电弧快速旋转冷却使电流零点时熄灭。第三代产品主要介绍加强操动机构的可靠性和稳定性,传输时无功消耗少,减少机构零件数量等。

新型252kV GIS产品设计理念及关键技术

本论文通过介绍ABB公司开发的新一代252kV ELK-14型GIS,探讨了GIS的新技术理念。该GIS产品运用了新型共箱化技术、新型人机界面技术、全双动自能式断路器技术、新型液压弹簧操作机构技术,设备整体尺寸小、布局更加合理、巡视和检修非常便捷,具备易操作、小型化、智能化、高可靠性、制造和运行低成本等优势,代表了GIS最新的技术发展方向和趋势。