220kV单母线双断路器分段主接线方式研究与应用

针对双母线接线在低维护、高可靠性母线设备(GIS、DCB及GIL)应用时的适应性问题,对主变规模为3台的220 k V变电站,创新提出一种单母线双断路器分段的新型电气接线方式,使任何一段母线停电均能确保两台主变正常运行。并从可靠性、灵活性、经济性3个方面出发,运用故障模式和后果分析法(FMEA),将单母线双断路器分段接线与双母线接线方式进行了全方面的比较和阐述。研究结果表明,单母线双断路器分断接线方式在提升可靠性的同时,还能降低投资成本,同时兼顾日常运行和远期扩建等方面的灵活性,具有较大推广和工程应用的价值。

220 kV单母线双断路器分段主接线方式适用网架结构研究

针对220 k V单母线双断路器分段的新型主接线方式,结合浙江电网实际情况,在可靠性角度对其适用的网架结构进行了研究。提出了可能适用的3种典型网架结构,选择了合适的可靠性评价指标,建立了基于RAMSES的可靠性评估模型。分别选择AIS和GIS设备可靠性基础数据作为模型基础输入数据,与使用双母线的接线方式进行了对比,运用解析的概率分析法,对网架进行了故障模拟及故障后果分析,计算了不同典型网架结构情况下使用不同接线方式的故障概率、故障频率、电力不足期望值(EPNS)、电量不足期望值(EENS)。预设多组GIS设备可靠性基础数据,验证了不同的GIS设备可靠性基础数据设定对计算结果的影响。对3台主变压器两种不同的建设时序进行了可靠性评估,在可靠性角度给出了建设时序建议。研究结果表明,该接线方式在可靠性角度适用于所提出的单环网和双环网典型网架结构。

变压器单元双断路器兼作母联断路器接线方式的应用

分析了500kV变电站采用双母线三分段带旁路的接线方式时变压器断路器代路过程中出现事故的主要原因,阐述了变压器单元双断路器兼作母联断路器接线方式在实际中应用的可能,并根据运行经验提出和分析了应注意的几个问题。

不同灭弧室串联的双断口真空断路器分压特性研究

文中针对不同灭弧室串联构成的双断口真空断路器电压分布特性展开研究,旨在实现双断口真空断路器的自均压和最大开断能力。基于Ansoft仿真软件,建立了不同结构的12 kV真空灭弧室串联构成的双断口真空断路器电场分析模型,分析了每种组合的电压分布情况并计算了等效电容参数,通过双断口真空断路器等值电路分析了不同灭弧室串联组合的自均压效果。然后搭建了高频分压试验平台,进行了不同灭弧室构成的双断口真空断路器分压试验试验,得到了不同组合方式下的电压分布特性。结果表明:在无均压电容的条件下,通过不同灭弧室的合理组合可改善电压分布情况,获得较好的自均压效果,以提高双断口真空断路器的开断能力。文中的研究工作为减小均压电容和提高双断口真空断路器的开断能力奠定了基础。

800kV双断口罐式断路器研制

介绍了已研发成功,并具有国际领先水平的800 kV双断口罐式断路器的设计、试验过程,重点对800 kV双断口罐式断路器开发中的技术课题及其应对措施进行详细介绍。

126kV双断口真空断路器的理论分析

在分析国内外高电压等级真空开关研究的基础上,提出了研发126 kV双断口真空断路器的必要性和可行性,并针对双断口真空开关存在的缺陷提出了解决措施。在双断口均压问题上,笔者给出一种新型126 kV双断口真空断路器,通过理论分析,表明这种设计具有较好的断口均压特性,避免了采用断口并联电容均压方式带来的不利影响。利用永磁机构传动精度高的特点,将其应用在双断口真空断路器中,保证了双断口合分动作的同步性。

双断口真空断路器开断能力的探讨

论述了提高双断口真空断路器开断能力的原理 ,比较了双断口和单断口真空断路器的开断能力。实验结果表明 ,双断口真空断路器的开断能力较单断口高 2倍。讨论了均压电容对开断能力的影响 ,提出了对操动机构的要求 ,最后 ,介绍了多断口真空断路器的优点。

双断口真空断路器的动态介质恢复协同特性

多断口真空断路器的串联断口间动态介质恢复协同作用对其弧后特性、开断能力有影响。为此搭建了双断口真空断路器试验样机,进行了合成回路试验,旨在得到双断口真空断路器的动态介质恢复协同特性。研究了不同间隙、不同触头结构、不同均压电容对动双断口真空断路器开断能力的影响,得到了不同组合方式下的开断增益特性,试验结果表明：双断口真空断路器最佳的组合方式是横纵组合方式且横磁触头在高压侧,这是由于这种组合电压分布更加均匀,由于真空间隙的变化影响电压分布特性,进而得到横纵组合方式最佳的间隙配合特性。通过试验得到了不同触头结构灭弧室的组合均压电容大小对开断能力的影响,均压电容选取在500~2 000 p F为宜,且两个纵向磁场触头结构组合在同期动作下开断能力最强。

40.5kV投切电容器组用双断口真空断路器的研究

针对40.5 k V真空断路器投切电容器组时重击穿概率高这一亟待解决的技术难题,利用串联断口技术实现电容器组电流开合,提出了40.5 k V双断口真空断路器的设计方案并进行了深入研究,以满足电力系统的要求。建立了由高频涌流振荡回路和工频振荡回路组成的容性电流开合试验回路,在试验样机上完成了多组背对背电容器组开合试验,表明双断口真空断路器可显著降低投切电容器组时的重击穿概率。采用合成试验方法对该样机进行了短路电流开合试验,表明双断口真空断路器具有足够的短路开断能力。为保证每个断口的工作负荷相近,对并联均压电容数值的选取进行了试验研究并确定了样机的优选值为400 p F。因此,文中提出的用于投切电容器组的40.5 k V双断口真空断路器设计方案是完全可行的。

双断口真空断路器的瞬态恢复电压分配机理与均压电容研究

瞬态恢复电压(transient recovery voltage,TRV)均匀分配是双断口真空断路器安全可靠运行必须解决的关键问题。从双断口真空断路器的暂态等值电路出发,建立了描述其TRV分配特性的数学模型,揭示了杂散电容和弧后等离子体特性差异是导致双断口真空断路器TRV分配不均匀的2个主要因素。基于真空电弧模型,仿真验证了双断口真空断路器TRV分配数学模型的有效性。不同均压电容下双断口真空断路器TRV分配特性的仿真和试验结果均表明:均压电容能有效提高TRV分配的均匀性;然而,过大的均压电容会显著提高重燃电流的幅值和持续时间,不利于双断口真空断路器的成功开断,即表现出负效应。因此,均压电容取值不宜过大,能保证TRV分配比较均匀即可。

双断点塑壳断路器触头终压力设计

新一代塑壳断路器(MCCB)采用电动斥力型旋转双断点触头结构,较传统单断点MCCB有更高的限流性能和分断能力。针对旋转双断点MCCB的结构特点,采用仿真与试验相结合的方法对MCCB触头终压力进行了设计与分析。利用有限元法与解析法分别计算触头洛伦兹力和霍尔姆力,获得触头所受电动斥力。基于触头电动斥力的计算,实现触头终压力的初步设计,并通过热-电耦合分析计算MCCB的稳态温升,对预设的触头终压力进行校核。

基于高速斥力机构的72.5kV双断口真空断路器研究综述

本文基于国内外研究者的理论分析与实验结果,提出分合闸性能良好的采用高速斥力机构的72.5kV双断口真空断路器设计方案。72.5kV真空断路器利用H型结构优势实现断口均压,由两个40.5kV标准电压真空灭弧室底部串联构成,采用一套永磁斥力操作机构进行操作,该机构由高速斥力和永磁保持操动机构组成。在此基础上制作了样机,通过实验验证了该设计的优越性。

双断口断路器均压电容对换流变励磁涌流的影响

从换流变压器(简称换流变)空投数据来看,双断口断路器均压电容对空投前的换流变进行的预充电过程影响了励磁涌流的幅值,其影响规律亟需研究。为此,首先从理论上分析了双断口断路器均压电容特性以及变压器在预充电和断路器合闸2个阶段中铁芯磁链的变化,然后运用PSCAD/EMTDC搭建了该直流工程双断口断路器以及换流变模型,并从网侧电压、涌流时间常数和涌流幅值3个角度分析了均压电容对换流变励磁涌流的影响。研究结果表明:换流变空投前网侧电压随均压电容的增大而增大,且电压增大的速率随均压电容的增大而增大;换流变铁芯的时间常数随均压电容的增大而减小,且减小速率随均压电容的增大而减小;换流变励磁涌流的幅值随均压电容和预充电时间的增大而减小。结合上述结果,从削弱励磁涌流幅值的角度,建议结合换流变预充电过程的时间常数,制定操作换流变隔离开关和断路器的间隔时间。

双断点塑壳断路器操作机构动作特性分析

为了对双断点塑壳断路器操作机构进行改进设计,利用多体动力学仿真软件ADAMS建立机构的分析模型,实现了断路器分闸、合闸过程的仿真分析。通过对模型的参数化建模,研究了可变参数轴位置、组件质量、弹簧参数等对机构动作特性的影响,在此基础上确定了操作机构的具体参数方案。仿真验证了该方法是可行的。

800kV双断口罐式断路器的结构特点分析

分析了800kV双断口罐式断路器的结构、特点、作用及原理,认为800kV双断口罐式断路器在结构设计上取得了创新,其各项性能可以满足超高压电网的运行需求。

关于10KV双断路器的实现机械联锁的报告

前期对双电源断路器实现机械联锁进行了方案设计,并与相关技术人员进行了多次讨论与沟通,对实现10KV双断路器的机械联锁充满信心,但对在其道路上的困难也做了充分的考虑。为更好、更快的实现10KV两台电源进线柜的机械联锁,我认为应再次明确设计原理.

双断口真空断路器开断速度对电压分布的影响

多断口真空间隙串联可以充分发挥真空短间隙绝缘恢复速度快、低碳环保等优点,但存在断口电压分布不均的问题,在断口两端并联过大的均压电容会增加弧后电流,限制双断口真空开关的开断能力。该文旨在寻找一种自均压方式,减少均压电容的使用。研究了双断口串联真空间隙两组触头在相同的真空环境下,燃弧期间开断速度对电压分布的影响机理。设计了双断口可拆式真空灭弧室,采用Maxwell电磁仿真软件,对静态情况下的电压分布进行了仿真。搭建了单腔体双断口真空断路器合成回路实验平台,对双断口相同速度和不同速度开断过程的断口电压分布进行了实验研究。实验结果表明,改变开断速度能改善高双断口真空断路器电压分布均匀性,为提高双断口真空断路器开断能力提供了借鉴。

60 kV双断口直流真空断路器换流回路参数优化分析

以60kV双断口直流真空断路器为研究对象,通过对30 kV单断口直流真空断路器不同频率下换流回路中电容、电感值进行优化为研究基础,得到不同电容值与弧后电流,电流过零时间的关系,综合考虑成本经济因素,为满足合适的开断性能提供参考。选取单断口换流回路的最佳电容、电感值对双断口开断过程进行仿真,对比分析各个频率下双断口直流真空断路器主断口瞬态恢复电压上升规律及弧后电流下降率影响,提高双断口直流真空断路器开断性能。

40.5 kV无功投切用双断口真空断路器的研究与设计

针对40.5 kV真空断路器投切电容器组时重击穿概率高和投切电抗器时多次重燃而引发的过电压问题,采用双断口技术进行无功投切是切实可行的解决方案之一。为此,文中对40.5 kV双断口真空断路器的关键技术进行了深入研究,给出了双断口真空断路器绝缘特性的实验测量方法,获得了均压电容对其工频耐压和雷电冲击耐压特性的影响规律,研究了触头材料对真空灭弧室无功投切性能的影响,完成了专用真空灭弧室和固封极柱的优化设计方案,在此基础上完成断路器整机设计并研制出样机,开展了相关的性能验证试验以满足电力系统的要求。

双断口断路器两端接地时的分/合闸时间测试方法

针对直流换流站预防性试验中双断口直流断路器两端接地的情况,提出双断口断路器两端接地时的分/合闸时间测试方法。该方法将信号发射装置和信号接收装置夹于双断口断路器2个断口的两侧,利用信号接收装置来判断断路器的开断状态;同时采集断路器分/合闸线圈上的电压信号,计算该电压信号与断路器断口接地侧信号接收装置采集到的电压信号之间的时间差,即可得出断路器各个断口的分/合闸时间。仿真结果表明信号接收装置采集到的信号与设定参数相符,证明所提方法能有效应用于双断口断路器两端接地时的分/合闸时间测试,降低现场作业安全风险,满足现场检修、预试的需求。