大容量密封触发真空间隙设计与试验

为了适应电力系统快速闭合的需求,有必要开展大容量密封触发间隙关键技术研究及样机设计,为此对应用于35 k V及以下电压等级的触发真空间隙(TVG)进行了设计研发。分析了TVG触发导通产生的真空电弧特性,及工作电压、触发时延和通流能力等性能,选用了多棒极TVG结构;设计了TVG触发极,确定了间隙触发方式及回路,对TVG进行双极性触发控制确保其在交流电压下可靠触发;对TVG触发导通产生的电弧受到的电磁力进行了仿真计算,并开展了电弧运动观测试验,以此设计优化了TVG主电极。利用多棒极TVG关键技术研究成果,研制了12 k V和40.5 k V TVG样机,提出了产品的技术参数,开展了样机的触发、通流及绝缘恢复性能试验,结果表明12 k V样机的触发电压为0.5 k V,40.5 k V样机的触发电压为5 k V,触发时延<200μs,性能均满足技术要求。

长间隙真空触发开关导通特性

基于真空触发开关的导通机理,设计了长间隙真空触发开关导通特性的实验方案。根据高速摄像图片讨论了长间隙真空触发开关的导通过程和影响导通特性的因素。通过实验得到了触发电流对间隙脉冲电流的影响规律:采用上升时间较短且峰值较高的触发电流,能够明显降低主间隙的火花电阻和导通延时,验证了对导通过程的理论预测。

4种真空触发间隙抖动时间特性的研究

介绍了4种真空触发间隙的结构及其抖动时间特性的试验结果.

真空触发开关通断特性实验研究

应用大电流 LC振荡回路对真空触发开关进行了大量实验研究 ,得出了不同频率下的极限通断能力 ,分析出电流变化率对通断能力的决定性影响 ,以及燃弧时间或电弧输入能量对上述影响的修正 .实验得知 ,试品尺寸下纵向磁场真空触发开关 ( TVS)可以在 1 0 k A/1 0 k Hz下进行合分操作 .对于更高的电流 ,由于真空电弧正的伏安特性 ,可由多个 TVS并联及同步触发完成 .

大电流多间隙真空触发开关的阳极烧损

本篇论文主要研究放电等离子体和六间隙真空开关的阳极棒之间的相互作用，此作用引起铜阳极棒表面融化和电极材料金属液滴的形成。使用高速摄像上阳极斑点的形成，确定了在不同放电电流下（从30kA到100kA)的斑点面积。本文介绍了一种在真空电弧的阳性斑点处的阳极表面融化和液滴形成的一维非静态模型。对工作的多孔隙真空开关在阳极上的烧损和对模型开关内放电的高速照片的观察显示由放电电流有质动力作用引起的融化和液滴形成的模型是正确的。