低压断路器中铁磁性栅片的近极压降影响因素

低压断路器中电弧电压直接关系到断路器的灭弧性能,而栅片的近极压降直接影响电弧电压,因此研究其可以为优化断路器性能提供帮助。搭建简化的实验装置,测量直流电流等级为250 A时稳定燃弧过程的电弧电压,并绘制电弧电压与栅片间距的关系曲线,通过拟合曲线求得近极压降;同时从栅片材料、厚度和电流等级等方面探究影响近极压降的因素。实验结果表明,不同材料的近极压降会有差异,而栅片厚度和电流等级的大小不会对其产生影响。

基于电容分布效应的一二次融合柱上断路器断口绝缘性能分析与优化研究

针对现有一二次融合柱上断路器负载侧或电源侧单侧配置电子式电压传感器(electronic voltage transformer,EVT)后断口工频电压试验时,壳体对地电位过高造成柱上断路器破坏性放电的问题,文中对配置EVT的柱上断路器断口绝缘性能进行研究。文中首先对柱上断路器断口耐压试验时壳体对地放电问题进行了电容分布理论分析,并给出配置不同容值制作的EVT的柱上断路器在断口耐压试验时壳体与地之间的电压值。其次给出了现有国网标准化方案一二次融合柱上断路器的理论设计依据,同时指出电源侧配置EVT的一二次融合柱上断路器的绝缘设计裕度,得出在满足开关性能及EVT准确度要求的前提下,EVT高压臂尽量采用电容容值低的电容降低壳体对地电压。最后提出在现有试验方式下一种负载侧和电源侧均配置EVT的一二次融合型柱上断路器新型结构形式,并给出试验结果。分析及试验结果证明,该结构的柱上断路器断口耐压试验时,壳体对地电压小于GB/T 11022—2020规定的相对地电压42 kV,避免了断口耐压试验时壳体与地击穿的现象,并已在工程中得到广泛的应用。

配电网智能柱上断路器优化配置策略

针对配网一二次融合柱上断路器的安装优化问题,分析配电网故障时柱上断路器和熔断器的配合动作,建立用户停电时间与柱上断路器位置之间的模型。考虑以柱上断路器投资费用、运行费用和停电损失之和为最小的优化目标模型,通过改进引力搜索算法提升寻优速度,增强算法跳出局部最优的能力。对IEEE-RBTS BUS6系统进行案例分析。结果表明,所提策略能优化柱上断路器的安装数量和位置,提升了配电网运行的经济性和可靠性。将所提方法应用到配网柱上断路器优化配置中是合理且有效的。

一种40 .5 kV大容量交流金属开关设备研发

研发一种新型40.5 kV大容量高压开关设备,适用于电网电流大、分断能力高的配用电场所。在现有产品的基础上创新设计,重新开发了核心元件大容量真空灭弧室及配套驱动单元弹簧机构,全面系统地解决整柜的绝缘及温升问题,成功研发出40.5 kV电压等级里参数最高的高压开关设备,产品已在光伏发电工程项目中获得应用,市场前景良好。

取水泵房10 kV架空线路供电可靠性提升研究与实践

随着云南华电镇雄发电有限公司双机利用小时的提升,公司3台取水泵启停频次大幅增加,在启动取水泵瞬间跌落式熔断器故障频发的问题日益凸显,根据公司跌落式熔断器故障频发的问题作为切入点进行分析研究,制定解决措施并实施,实施后彻底解决了跌落式熔断器频繁故障的问题,大量减少了维护成本,缩短了维护工期,降低了检修安全风险,大幅提升了取水泵房10 kV线路的供电可靠性。

40.5kV真空断路器绝缘结构电场分析及优化设计

实现结构小型化与高绝缘水平之间的优化设计是高压真空断路器设计中的重要组成部分。笔者以40.5 kV固封极柱真空断路器为实例,介绍了通过分析真空断路器的固封极柱断口、固封极柱对地之间的电场分布,实现绝缘结构优化设计的方法。解决了40.5 kV真空断路器常见的固封极柱断口和固封极柱对地之间的绝缘问题,得到了绝缘结构优化设计的方法。研究得出固封极柱断口绝缘水平不仅受工艺质量影响,在较大程度上还受真空灭弧室绝缘水平的影响,比较了3种提高真空断路器主回路对地绝缘水平方法的效果,为40.5 kV真空断路器的绝缘结构优化设计提供了参考。

变压器总保护开关和联络开关采用四极断路器刍议

通过一个具体建筑工程的实际案例分析,说明变压器总保护开关和联络开关采用四极断路器有明显缺陷,导致有些情况下供电系统方案难以实施,进而建议推广采用三极断路器。

采用直流断路器的对称单极多端柔性直流故障清除策略

针对直流断路器应用中直流线路故障快速选择性隔离问题,研究了对称单极多端柔性直流线路故障清除策略。根据对多端直流系统的单极和双极接地故障特性的分析结果,得到了单极和双极故障初期相同的故障电流上升率余弦特性衰减特性。提出了基于电流变化率的方向纵联选线策略,同时设计了采用直流断路器策略实现故障隔离和重合闸的直流线路故障清除方案。通过搭建的PSCAD/EMTDC模型,对单极接地故障时的电流上升率特性和设计的直流线路故障清除策略进行了验证,仿真结果证明了电流上升率特性的正确性以及所述故障清除策略的有效性。

含统一潮流控制器输电线路断路器保护研究

统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)作为一种功能强大的柔性交流输电设备,目前在国内电力系统中得到进一步推广并逐步应用在500 k V电压等级系统中,含UPFC输电线路在一个半接线方式下的断路器保护将面临新的应用问题。文中结合苏州南部电网500 k V UPFC示范工程实施,分析500 k V含UPFC系统对于断路器保护装置特殊功能需求,针对不同接线方式提出断路器保护适应性解决措施,指出不一致运行状态下断路器保护与UPFC控制保护配合策略,可有效避免断路器保护带UPFC重合闸的情况,从而为UPFC接入后系统稳定可靠运行奠定基础。

便携式应急分合闸控制装置的研制及应用

针对10 kV柱上断路器的电磁操动机构在馈线远程终端(Feeder Terminal Unitm,FTU)直流电源消失或者容量不足时不能可靠合闸的问题,深入分析原因,研制了便携式应急分合闸控制装置,并应用到配电自动化调试及配电设备检修工作中。应用结果表明:便携式应急分合闸控制装置有效地满足了配电网停电检修时FTU及各类柱上配电设备对不间断电源的需求,应用范围广泛,安全可靠,具有一定的工程实用价值。

基于虚拟电感与限流器的柔性直流电网故障隔离方法

基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converters,MMC)的柔性直流电网能够支持大规模可再生能源的高效接入与可靠送出。为解决柔性直流电网发生双极性短路故障后短路电流上升速度快、峰值大的问题,文章提出了一种基于虚拟电感与限流器的柔性直流电网故障隔离方法。首先,在分析双极性短路故障电流特性基础上,基于虚拟电感限流控制实时改变换流器调制系数,控制MMC投入运行子模块数量,进而降低换流器出口电压,限制短路电流上升速率;然后,当故障电流到达限流器的动作阈值时,通过限流器支路换流与直流断路器(Direct Current Circuit Breaker,DCCB)协调配合抑制故障电流并隔离故障;最后,基于PSCAD/EMTDC电磁仿真平台建立三端柔性直流电网仿真模型,对双极性短路故障进行仿真分析。结果表明,文章所提方法可以快速有效地隔离柔性直流电网双极性短路故障,在直流断路器开断之前能够显著降低故障电流峰值,缩短故障隔离时间,并减小换流器闭锁风险,提高柔性直流电网运行的安全稳定性。

一种母联分相断路器操作拒分自动重合的测控装置

针对母联分相断路器遥控分闸后可能出现某一相或者某两相拒分的情况,从而导致三相不一致发生。母联长期处于三相不一致状态时,可能导致母线上其他分支产生零序电流,进一步引起保护装置不正确动作。为解决由于操作母联断路器拒分而导致保护装置不正确动作的问题,提出了一种操作拒分后可以自动重合的测控装置。通过判三相不一致状态而实现重合闸的功能,使母联断路器恢复三相合位运行状态。方案在开入、开出回路上跟保护装置互相独立,同时对已有的遥控回路也互不影响。在变电站改造、间隔扩建等方面具有投资小、方案简单、适用性强等特点,具有很好的推广效应。

也谈住宅总进线设置漏电保护

阐述了住宅设置总进线漏电保护断路器的注意事项。如:住宅总进线漏电保护断路器的漏电动作特性、额定电流;正常泄漏电流与住宅总进线的相数;接地方式与住宅总进线漏电保护断路器的极数等。并对住宅配电系统漏电保护的级数作了探讨。

直流断路器对张北柔直电网中单极接地过电压的影响分析

张北柔性直流电网工程将首次实现混合式直流断路器的工程示范应用,并采用故障率更高的架空线作为输电线路,因此故障过电压对整个系统的威胁更加严峻。文中以柔直电网中直流侧发生单极接地故障为例,研究了含有直流断路器下的单极接地故障暂态特性,并在PSCAD/EMTDC平台上搭建了柔直电网过电压仿真模型,仿真分析了直流断路器中避雷器限电压系数γ、转移支路子模块闭锁时间和避雷器投入方式对关键节点和设备上过电压水平的影响。结果表明:柔性直流换流站的直流母线、换流变阀侧、限流电抗器端间和金属回线过电压随着γ的增大而增大,避雷器吸收能量随γ取值增大而减小;随着转移支路子模块闭锁时间的增加,单极接地过电压有所减小;避雷器依次投入(带有适当的延迟)比避雷器同时投入在限流电抗器端间产生的过电压大幅减小,而对其他设备的过电压影响不大。研究结果可为柔性直流换流站绝缘设计和直流断路器工程化应用提供参考。

石化企业低压成套设备应注意的相关问题

针对石化企业低压供电系统TN-C-S接地制式,指出低压成套设备Ⅰ段、Ⅱ段进线开关和母联开关应选用四级断路器,N线随三相相线同时关合与分断,保证供电系统在正常和异常运行方式下都符合TN-C-S要求;单相短路时应快速切除该相故障,而不应关闭主断路器的单相接地保护功能;630 kVA以上大容量变压器接地保护零序CT应安装在变压器上,而不是在进线开关柜里。该建议有利于优化石化企业低压成套设备的配置。

含直流断路器的架空柔性直流电网直流故障保护方案研究

对于配置直流断路器的架空柔性直流电网,快速可靠的直流故障检测是主要技术瓶颈之一。该文利用小波变换提取故障时刻高频暂态电压分量,基于区内外暂态能量差异提出故障识别方法;根据正负极电压变化量差异提出故障极判别方法;设计含故障启动、故障识别、故障选极和直流断路器多次重合闸判据的线路保护方案。该方案通过测量本地电气量实现全线路保护,无需通信,具备较强的耐受过渡电阻和抗扰动能力。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建四端架空柔性直流电网模型,仿真分析保护整定值的选取方法,并通过大量算例证明所设计线路保护方案的快速性和可靠性。

高压SF_(6)断路器绝缘拉杆连接方式的试验研究

绝缘拉杆是断路器的关键部件之一,为确保绝缘拉杆性能质量的安全可靠,对绝缘管与金属接头连接方式,绝缘管内、外螺纹连接结构,绝缘管不同齿形内螺纹连接结构,绝缘管内外金属接头连接结构以及加与不加粘接剂等进行了试验研究,得出绝缘管内螺纹连接加粘接剂的结构方案具有最佳的拉伸力值,其连接结构值得推广使用。

LW6-220开关绝缘拉杆脱落分析及对策

通过对一起绝缘拉杆脱落故障的主要原因分析,提出了针对LW6型开关的重点检修改造项目,对防止高压开关发生非全相故障,保证电网的安全稳定运行具有积极的意义。

对防止雷害造成电网事故的思考

随着电网的不断发展,由于雷电造成的电网事故日益增多,对某电业局2004年事故障碍原因统计分析表明,因雷击造成的事故占总比例的55%,因此采取有效措施遏止因雷害造成电网事故显得尤为重要。通过对发生的电网事故的分析,介绍了一些防止雷害的措施:加装线路避雷器,降低杆塔接地电阻,热备用断路器防雷等方面的内容。

基于无源交流传感器在柱上断路器上深度融合的应用研究

现有传感器与柱上断路器深度融合方法由于温度过高,容易造成配电设备精度失效的问题,为此提出基于无源交流传感器在柱上断路器上深度融合的应用研究。仿真实验结果显示:在无源交流传感器应用下,普遍优于现有柱上断路器融合方法,充分说明无源交流传感器应用效果较好。