多断口断路器在我国及越南长距离输电线路的适用性

中国断路器厂家在参与越南某500kV长距离输电线路工程项目时遇到了双断口断路器无法满足开断长距离空载线路时的瞬(暂)态恢复电压要求的难题,本文结合双断口断路器的动态介质恢复过程以及击穿统计特性分析,探讨了满足开断高压长距离空载线路TRV更高要求的几种方法。认为目前的500kV双断口断路器可以适用于国内以及越南的长距离输电线路,并且不需要加装分闸电阻,也可以满足IEC断路器扩展标准和正在修订的我国电力行业断路器标准中对TRV的要求。

多断口少油断路器并联非线性电阻均压方法的限压作用

介绍了以非线性电阻代替均压电容并联在多断口断路器断口上的均压方法，并以算例说明该方法对限制操作过电压的明显作用．

多断口真空断路器均压电容研究综述

由于杂散电容的影响,多断口真空断路器的电压分布是不均匀的,但是目前尚无针对多断口真空断路器的均压电容选择方法。笔者对多断口真空断路器均压电容的研究现状进行了综述,总结了均压电容对提高多断口真空断路器开断能力的积极作用和可能带来的负面效应,并对积极作用以及负面效应的产生机理进行了分析。指出了现有研究的局限性,并进行了初步的分析。在此基础上,提出了多断口真空断路器均压电容的研究建议,可为多断口真空断路器均压电容的深入研究提供参考。

环保型罐式多断口真空断路器电场分析与优化

环保替代SF_(6)断路器是高压开关领域亟待解决的问题。文中提出一种基于多断口真空开关灭弧、环保气体绝缘的全环保型罐式多断口真空断路器思路与整体方案。采用COMSOL Multiphysics软件建立126kV环保型罐式多断口真空断路器电场模型,仿真得到罐体内部多断口真空开关连接结构、灭弧室等关键部件电场分布。依据该电场分布对罐体内部绝缘薄弱部分进行优化设计,确定罐式断路器结构参数,将罐体内最大电场强度由30.5 MV/m降低为18.5 MV/m。通过分析环保型CF3I气体的绝缘特性,联合电场分析与电场优化结果对环保绝缘气体初步选型,初步得到了126 kV全环保型罐式多断口真空断路器的设计,为后续126 kV罐式多断口真空断路器样机研制及更高等级罐式多断口断路器样机研制提供了理论依据。

多断口直流真空断路器介质恢复强度研究

以126 k V模块化多断口直流真空断路器为研究对象,在连续过渡模型建模中考虑金属蒸气与离子密度的影响,给出中频真空电弧介质恢复动态数学模型;通过对其开断过程的数值仿真,得到断口间鞘层动态变化与介质恢复强度变化关系曲线以及弧后电流、瞬态恢复电压与新阴极表面电场强度分布。采用对比分析方法,研究各断口间瞬态恢复电压分配规律以及弧后介质恢复强度影响因素。研究结果表明:由于线路阻抗产生的瞬态恢复电压等因素使得各断口间开断电压及电弧能量分配不均,某一断口所受电压及电弧能量高于其他断口,金属蒸气初始密度大且弧后电流下降率较大,瞬态恢复电压上升速率更快,鞘层发展速度缓慢,新阴极表面场强较高,易发生重击穿从而导致断路器开断失败。在换流回路中采用较大电容以保证TRV合理分配,进而提高多断口直流真空断路器开断性能。

环保型罐式多断口真空断路器均压配置研究

环保型罐式多断口真空断路器是未来高压真空断路器的发展趋势之一,但目前对罐式多断口真空断路器的均压配置问题研究不足。该文建立罐式多断口真空断路器三维电场模型,对比分析了罐式与传统柱式真空断路器的结构电压、电场分布和等效电容参数的差异,发现罐式结构对地杂散电容增大造成其电压分布更加不均匀。研究了罐式多断口真空断路器的单边、双边、三边和圆筒状的不同均压电容配置结构对断口间电压分布、罐体内部电场强度的影响规律。研究表明:不同均压配置结构的断口间均压效果由优到差依次为圆筒状、单边、三边、双边,圆筒状均压配置金属连接件处最大电场强度为3kV/mm,远小于其他方式的15~20kV/mm,该研究为罐式多断口真空断路器均压配置提供了参考依据。

模块化串联多断口真空断路器有限异步开断策略研究

多断口真空断路器的各个串联断口存在非同期现象,为此需要探明非同期的影响,进而得到在不降低其开断能力的情况下的有限异步分断方法。文中以永磁操动的模块化真空断路器为研究对象,分析了影响永磁操动精度的因素,理论分析了非同期对多断口真空断路器开断能力的影响,综合杂散电容和弧后不平衡电荷的影响,提出了三断口真空断路器的有限异步开断方法。搭建了模块化串联多断口真空断路器试验平台,试验研究了有限异步开断方法对开断成功率的影响。试验结果表明:高压侧提前动作1.7 ms,可将开断成功率提高16%,初步验证了有限异步开断的有效性,为其工程应用奠定了基础。

针对多断口真空断路器分压均匀性优化设计研究

断路器是保证电力系统安全运行的重要组成部分,该设备凭借自身良好安全性、使用寿命时间长等优势在中压领域得以广泛应用。为了进一步推动真空断撸起向高级电压方向发展,文章采用将间隙长度分割多个短间隙并串联的方式来实现,并设置相关实验对改变真空灭弧室电压的分布情况和提升多断口真空断路器的开断性能进行验证。

具有串并联结构的模块化多断口真空断路器静动态电压分布特性

文章首先给出了基于串并联结构模块化三断口真空断路器对应的有限元分析模型标准概念,进而通过对电位分布的计算以及对真空灭弧室内电场分布的计算分析,就多断口真空断路器所对应的静动态电压分布特性展开了分析与探讨。

多断口真空开关基础理论及技术综述

多断口真空开关是环保型高压断路器的发展趋势与方向之一,近年来成为国内外研究的热点。归纳了多断口真空开关在静动态绝缘强度、动态介质恢复速度增益和操动特性等方面的优势,指出了多断口真空开关在串联结构、动作非同期性和电压分布不均等方面的不足,分析了多断口真空开关在高压交流输电领域、容性开断和机械式高压直流开断领域的应用概括,基于现有研究,提出了多断口真空开关协同效应,即燃弧阶段电弧记忆效应、零区微观特性和弧后特性的相互作用与关联,分析了多断口真空开关磁场调控、均压措施和非同期协同控制等在动态电压分布与动态介质恢复协同过程中的相互作用。未来多断口真空开关技术向集成模块化、智能化的发展方向,符合智能变电站模块化建设需求。

串联专用自均压真空灭弧室探讨

紧凑型均压配置是罐式多断口真空断路器的迫切需求,为解决罐式结构绝缘空间小和电压分布不均等问题,基于均压屏蔽罩、环形陶瓷电容和固封集成等技术,提出串联专用自均压真空灭弧室结构,环形陶瓷电容器并联于真空灭弧室主屏蔽罩中封环处,实现主屏蔽罩悬浮电位均压,同时可用于断口间均压控制。通过电场分析与优化得到一体化新结构的绝缘配置,建立新结构动态电荷补偿后的自均压等值电路,分析了主屏蔽罩吸附电荷和触头间隙弧后电荷之间的动态电荷补偿对动态自均压的作用基本原理。研究表明:串联专用自均压真空灭弧室可实现串联断口、主屏蔽罩静动态均压,进而提高内外部绝缘强度,初步说明串联专用自均压真空灭弧室的可行性,为超高压紧凑型罐式多断口真空断路器串联用真空灭弧室设计提供新的结构和思路。

串联用一体化自均压真空灭弧室绝缘配置与优化

随着智能变电站模块化建设推进,罐式多断口真空断路器成为发展趋势。为解决罐式多断口真空断路器结构紧凑、内部均压配置空间不足的问题,提出了基于环形陶瓷电容器和外部均压屏蔽罩固封集成的40.5k V一体化自均压真空灭弧室新结构,对其结构组成和工作原理进行了分析。采用COMSOL软件建立了一体化自均压真空灭弧室的三维电场模型,计算得到真空灭弧室内部、外部、沿面电场分布情况,对比分析得到一体化新结构与商用真空灭弧室的区别,对外部均压屏蔽罩结构尺寸、环氧固封厚度、陶瓷电容器参数、外部均压屏蔽罩与陶瓷电容器连接方式等部件进行了优化,确定串联用一体化自均压真空灭弧室结构配置方案,并进行了罐式串联方式的均压效果验证。研究表明:一体化自均压真空灭弧室可改善电场分布,提高外部绝缘强度,构建的灭弧室均压电容范围为800~1200 pF,可满足主屏蔽罩和断口间均压需求,为一体化自均压真空灭弧室工程应用提供设计依据。