平板触头小开距高电流密度下真空电弧特性的实验研究

平板触头被广泛应用于真空触发开关和真空有载分接开关中,为研究其在高电流密度下的真空电弧特性及阳极模式的转变,该文针对直径15、20mm的平板触头,在3、6mm开距下进行触发燃弧实验,并依次对电弧电压特性、电弧能量特性、电弧形貌、触头烧蚀情况进行分析研究。结果表明:峰值电流一定时,随着触头直径与开距的比值的增大,电弧电压和电弧能量减小。触头直径与开距的比值越小,电弧出现阳极模式的阈值电流越小,且触头烧蚀越严重。在开距6mm时,直径15mm触头电弧电压在大部分时间比较稳定,阳极羽流在电弧快熄灭之前出现,而直径20mm触头电弧电压在整个燃弧期间频繁波动,电弧模式不断变化,阳极羽流在整个燃弧期间都有出现。研究结果对于大电流真空开断具有理论指导意义。

基于真空永磁的变压器干式有载分接开关研究

变压器的输出电压由分接开关来控制,通过改变变压器绕组抽头与分接开关的连接来改变绕组的匝数比,实现对变压器输出电压的控制。在直流输电中,有载调压开关尺寸大、价格相对昂贵的特点限制了有载调压方式的应用。针对传统有载分接开关体积大、操作复杂的不足,采用永磁直动型真空有载开关能更好地减小体积并降低成本,且由于直流输电电压电流没有零点,所以相较于交流输电会产生更大的弧光反应。因此文章研制了一种干式真空永磁有载分接开关,实现了负载电流和级间环流全部在真空灭弧室内切换,有效避免了机构失调运行引起的分接间弧光短路事故,实现了对直流系统电压的分级调整与优化处理,减少了换流变压器侧电压变化对整个直流系统造成的不利影响,提高了直流输电系统的运行稳定性及经济效益。

真空有载分接开关动力学建模及仿真分析

真空有载分接开关(on-load tap changer,OLTC)具有熄弧能力强、无油碳化污染等优点,已被广泛应用于换流变压器有载调压。真空OLTC机械结构复杂,切换开关动作有严格的先后顺序与时间要求,频繁动作时需承受巨大的机械与电流冲击,机械失效的情况时有发生,影响变压器和换流站的安全运行。为深入研究真空OLTC动作时的机械特性,该文以一台三相真空OLTC切换开关为研究对象,介绍真空OLTC切换开关机械结构与动作特性,提出一种真空OLTC切换开关多体动力学的仿真建模方法,计算出真空OLTC切换开关关键部件的动力学特性,结果表明切换开关动作顺序合理,触头切换准确,但是快速机构对部件的冲击力较大。基于此,该文探究配重块和缓冲机构对切换开关动力学特性的影响,并重新设计切换开关的缓冲机构,结果表明新的缓冲机构能够有效降低切换开关切换冲击力。该研究方法可为真空有载分接开关的机械结构设计与优化提供有益参考。

三相联动双断口户外高压隔离负荷开关的研究

为了解决目前农村电网和郊区电网广泛使用的高压柱上开关产品存在的问题,如容易受恶劣环境影响、SF_(6)气体排放等,设计了一种新型三相联动双断口户外高压隔离负荷开关。采用环氧树脂固体绝缘和硅橡胶外包绝缘技术,具有耐高低温、耐紫外线和耐老化等优势。同时,采用小型化弹簧操作机构和挂簧传输方式以提高设备可靠性。此外,该开关内嵌真空灭弧装置,无需使用SF_(6)气体绝缘,对环境更为友好。与传统设备相比,所设计的隔离负荷开关采用双真空开关和三相柱式倒装结构,具备无污染、安全可靠、长寿命和低成本等优点,为实现高压线路的有效管理和维护提供了一种新的解决方案。

一种新型真空负荷隔离开关操动机构的研制

根据40.5kV电压等级开关设备的运行状况和特点,给出了一种新型的真空负荷隔离开关操动机构,并详细阐述了该操动机构的动作原理。为了使该操动机构的运动特性满足真空负荷隔离开关的灭弧室电性能参数,采用机械原理的相关理论对操动机构进行运动学、动力学分析,并建立数学模型,利用MATLAB实现了优化运算,根据优化结果,搭建操动机构实际模型和试验平台,进行机械性能的测试和分析,并通过型式试验进行验证。结果表明,这种结构简单、装配方便、性能参数符合真空灭弧室特性要求的操动机构具有高可靠性、高稳定性和便于操作等特点,同时表明该操动机构的研制是可行的,为操动机构的设计和分析提供了方法。

插接式真空灭弧室电弧形态的试验研究

为了解决传统对接式真空负荷开关在大容量发电机出口负荷开关开发过程中存在无法满足大负荷电流的瓶颈问题,基于插接式触头结构的真空灭弧室具有承载大负荷电流的优势,使其成为发电机出口端真空负荷开关设计的一种优选方案。同时,通过引入横向磁场对插接式触头结构进行了改进,改进后的真空灭弧室经过试验验证也具有了开断大负荷电流的能力。在小电流情况下(I<2 kA),插接式电极结构真空电弧特性的试验研究发现:阴极斑点或者仅在单一触指上分布,或者在各个触指之间跨越同时并联存在。当阴极斑点在单一触指上分布时,一部分阴极斑点在触指开槽处成群聚集静止不动,另一部分阴极斑点沿着S型轨迹在该触指表面边缘运动;当阴极斑点从一个触指向相邻触指跨越过程中,原来触指上的阴极斑点并不熄灭而是同时并联存在。

35kV并抗操作过电压治理研究

为治理35 kV并抗操作过电压,通过ATP-EMTP计算机仿真评估、10 kV模拟试验及35 kV现场试验,对35 kV并抗操作过电压治理措施进行了试验研究及仿真评估,对断路器并抗中性点侧投切、并抗并联匝间避雷器等措施进行了现场试验验证,结果表明采用断路器并抗中性点投切可极其有效地治理空母线开断并抗母线侧过电压风险,对其他治理措施的有效性及适用范围进行了探讨。

真空有载分接开关在云广特高压直流的应用

南方电网所有直流输电系统中,±800 kV云广特高压直流首次使用了真空有载分接开关。为确保真空有载分接开关在云广直流可靠、安全运行,分析了导致分接开关闪络放电、温升过高的原因,改进了切换开关的绝缘工艺,调整了切换开关过渡电阻,增加了分接开关油冷却回路;针对特高压直流和真空分接开关的特点,改进阀组控制系统中有载分接开关的控制逻辑,增加真空分接开关特有监视信号;依据相关规程和运行经验,提出真空分接开关维护建议。实践证明,对真空有载分接开关在工艺、控制方面的改进是有效的。

新型真空负荷开关结构的探索

介绍了一种利用特殊设计的传动系统同时操动真空灭弧室和与它串联的外隔离闸刀的真空负荷开关的结构和特点:

一种新型低截流值真空负荷开关的研制

介绍了一种新型带有主、辅电路的真空负荷开关,它具有低截流、高转移电流.长寿命、高性能价格比的特点,主要用于三相环网或终端供电的市区配电站和工业设备中,利用这种负荷开关构成的组合电器尤其适用于对变压器的保护.

基于真空断路器开断配电网负载的研究

针对3 kV～35 kV煤矿供电系统中,真空断路器在断开感性负载或容性等负载时易发生截流、重燃和操作过电压等影响电力系统的安全运行问题,采取R-C保护器等多种措施进行抑制,通过分析研究,取得了良好的效果。

并补装置自动投切技术的研究

在计算机上仿真计算了降低并补装置投切时操作过电压和过电流的不同措施的效果 ,提出了以保证并联补偿装置主回路不受损害的投切方案和措施 ,并在现场试验和运行中得到验证。所研制的并联补偿自动控制装置 。

10kV真空负荷开关操动机构故障分析

介绍了真空开关操作机构的典型故障,结合真空开关的操作机构的种类和原理,分析了一起10 kV真空开关操作机构故障发生的原因。根据相关运行管理规定和以往工作经验,提出了相应的预防措施,可供类似的开关选型和调试参考。

真空开关过电压的形成及抑制

真空开关在使用中易出现过电压 ,通过对真空开关过电压形成机理的分析 。

真空有载分接开关的研发

介绍了真空有载分接开关的设计理念以及SHZV、VCV和VCM型真空有载分接开关的性能、结构特点和技术参数。

变压器真空有载分接开关研究综述

有载分接开关(on load tap changer,OLTC)是电力变压器和直流工程换流变压器的核心部件,在稳定电网负荷中心电压、调节无功潮流和直流工程经济灵活运行等方面发挥重要作用。随着真空灭弧技术的快速发展,真空OLTC逐步替代油灭弧OLTC,并在电网中广泛应用。该文对比分析目前国内外主流真空OLTC的电路拓扑,从机构稳定性、真空管熄弧能力、机构疲劳特性、与油的相容性等方面系统梳理关键因素对真空OLTC可靠性的影响,提出改进和可靠性提升的技术方案。其次,对真空OLTC的运行特性和状态监测技术进行研究,重点分析真空OLTC的产气原因及特性,总结OLTC状态监测和故障防御技术的优缺点。最后,指出真空OLTC未来的发展趋势,为真空OLTC技术升级和可靠运行提供有益参考。

真空有载分接开关在高压直流换流变压器中的运用

有载分接开关(on-load tap-changers,OLTC)是高压直流输电线路中现代换流变压器不可或缺的设备,可对系统的电压变化进行补偿,优化变频器控制角,并使高压直流系统降压运行成为可能。但开关操作时产生的电流具有陡峭的非正弦波形,不仅增加了开关切换的负荷,也增加了开关的容量和尺寸,而且开关频繁操作对维护提出了很高的要求。比较了换流变压器和电力变压器OLTC的操作条件。真空开关技术的引入使得真空OLTC除了可以消除油的污染外,还具备独特的优势,可承受高切换负荷,可用在高压直流换流变压器上,OLTC的容量配置可以优化调整等。真空OLTC免维护的操作次数可高达600 000次,维护工作可降至最低限度,大幅提升了换流变压器的可靠性和可用率。通过优化OLTC额定容量可以节省开关的体积和重量,有助于开发超高压直流换流变压器。

10kV真空负荷开关切断非全相空载变压器产生操作过电压暂态过程的分析

介绍了本校变电所两次发生10kV真空负荷开关切断非全相空载变压器发生操过电压的现象,通过对缺相后的电压正负序分量进行计算,同时对发生过电压的暂态过程、害进行了分析,提出了应采取的措施。

35kV并抗操作过电压故障实例分析

针对近年来频发的35 kV并抗开断过电压故障,对多起故障实例进行了汇总调查,对故障现象及规律进行了分析,对故障原因及机理进行了仿真解析,对过电压治理措施进行了研究验证。调查发现35 kV并抗开断操作过电压极为严重,空母线开断并抗母线侧存在显著风险,采用断路器并抗中性点侧投切可有效治理35 kV并抗操作过电压。

浅谈永磁真空有载调压配电变压器的故障分析

介绍了永磁真空有载调压配电变压器的有载调压开关的运行原理,分析了一起配电变压器温升试验异常的典型案例,对故障发生情况、解体检查情况以及故障原因进行了阐述和分析。