±500kV混合式直流断路器用串联多断口机械开关均压配置方法

高压直流断路器是高压直流电网的关键保护设备。为满足速动性要求,混合式高压直流断路器机械开关通常采用多断口串联的形式。选择合适的均压组件参数是机械开关满足静动态耐压需求的重要保证,但目前国内外研究甚少。以张北柔直电网工程中±500 kV直流断路器用串联六断口550 kV高速机械开关为例,建立了3维有限元模型,计算了六断口高速机械开关的电位分布及分布电容参数,研究了阻容均压组件参数对均压系数等参数的影响规律,据此提出了多断口串联机械开关均压组件参数的配置方法。研究表明,均压电阻R1设置为100 M?≤R1≤1 000 M?、均压电容取值7 nF、限流电阻R2设置为100?≤R2≤150?,能满足六断口串联高速机械开关的均压要求。研究结果可为串联多断口高压机械开关的均压设计提供指导。

考虑混合式直流断路器整机结构的多断口串联机械开关均压设计

高压直流断路器是高压直流电网控制保护的关键设备之一。为解决混合式直流断路器串联多断口机械开关的均压设计问题,该文搭建试验回路,开展双断口串联机械开关稳态、暂态电压分配特性试验,通过静电场仿真提取其分布电容参数,建立电磁暂态仿真模型,场–路结合分析均压组件参数对断口电压分配特性的影响规律。仿真与试验结果相对误差不大于3.0%。以典型±535kV混合式直流断路器为例,考虑断路器整机结构,进一步研究均压组件参数对断口电压分配特性的影响规律,得到在均压系数≥95%的条件下,六断口串联机械开关均压组件参数的建议选取范围为:100MΩ≤均压电阻≤1000MΩ,均压电容≥4.83nF,100Ω≤限流电阻≤500Ω。结果表明场–路结合分析方法进行多断口串联机械开关均压设计的有效性,可为混合式直流断路器多断口串联机械开关均压设计提供参考。