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特高压输变电中必不可少的电气设备——断路器

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2017/10/20     浏览次数:    
  特高压断路器电压高,短路开断电流大,直流分量衰减时间常数达120ms,开断困难;需建立等效?#23548;?#24320;断工况的试验回路,对开断试验提出了更高要求,需要开展绝缘、短路开断和试验技术研究。国内对断路器的绝缘性能、开断能力和试验技术等开展了深入研究,研制出双断口/四断口、开断能力63kA的特高压断路器。
  1)绝缘性能。根据断路器内部结构,结合SF6、环氧树脂、陶瓷等材质不同介电常数,建立了电场仿真模型,对绝缘特性进行了分析计算。灭弧室断口的计算条件为一端施加2400kV雷电冲击电压,另一端施加反极性峰值为635kV的工频电压,即900kV,这是最为?#37327;?#30340;条件。根据电场要求对产品结构进行优化设计,试验验证满足?#21496;?#32536;要求。
  2)开断能力。在开断能力50kA断路器的基础上,对灭弧室结构进行优化设计。综合考虑分闸速度、压气室容积、喷口形状及开断电流等条件的影响,对断路器开断63kA短路电流过程中的气体压力进行了仿真计算分析,压气室?#22242;?#21475;处获得了较高的、理想的气压。通过断路器样机进行的性能验证试验,对分闸速度、燃弧时间、燃弧区间、预击穿时间等参数进行了改进设计。型式试验结果表明,研制的特高压断路器具有优越的大短路电流开断能力。
  3)操动机构。特高压断路器采用大功?#23460;?#21387;操动机构,对操作特性及稳定性提出了很高要求。在开断能力50kA的特高压断路器用液压机构基础上,按照模块化设计,增大机构输出功率,采用大流量快动阀、集成式多级缓冲系统?#26696;?#26469;圈、斯特封形式的密封结构,通过优化各结构参数,获得了优异的机械特性,同?#26412;?#26377;操作速度可调的优点。
  4)短路开断试验技术。我国特高压断路器的短路开断试验采用电流引入合成试验方法,试验时?#23454;?#35843;整电压源的引入电流?#25512;德室?#28385;足零区考核等价性的要求。当额定电压高于800kV时,电流引入法的试验设备达到极限,不能满足特高压断路器的整极试验要求。为此,提出了一种“三回路法”的合成试验回路。
  在大电流阶段,通过试品的电流由电流源提供,过零开断前?#23454;?#26102;刻第1套电压回路?#24230;耄?#34987;试断路器中流过由电流源和第1套电压回路共同提供的电流;试品过零开断后,由第1套电压回路在断路器一端提供TRV起始的部分,在此TRV上升到一定阶段时,第2套电压回路?#24230;耄?#21516;时施加在断路器另一端与外壳,两套电压回路的电压叠加,共同构成施加在试品两端的恢复电压,且满足对壳体的全电压考核?#25442;?#36335;切换中,应确保电流零区的等价性要求。“三回路法”合成试验回路等价性好、安全性高,成功完成了1100kV断路器的T100s和T100a的整机开断试验。
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