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以基于換流原理的機械式高壓直流真空斷路器為研究背景,定義并分析了換流時刻、換流時間、換流比等換流參數以及它們與開距的關系,通過直流開斷實驗分析不同換流參數對開斷性能的影響。由于真空滅弧室的觸頭為對接式,觸頭接觸電阻過大在載流時觸頭容易發熱,不利于導電和開斷電路,所以接觸電阻值必須小于出廠說明書要求。觸頭彈簧的壓力對接觸電阻有很大影響,必須在超行程合格情況下測量。接觸電阻值的逐漸增大也能反映出觸頭電磨損情況,是相輔相成的。觸頭電磨損和斷路器觸頭開距的變化,是造成斷路器直流電阻增大的根本原因。彈簧操動機構在開始投入運行的前幾年,機械特性都比較穩定,運行時間長了,部分彈簧操動機構由于合閘半軸磨損、復位彈簧變形等。
會導致斷路器在不該合閘時自動合閘。在故障情況下,保護裝置加速跳開斷路器后,若斷路器自動合閘,則會加重對電網及電氣設備的沖擊和損害,給電網的運行帶來極大的風險。分析和解決該問題成了亟待解決的問題。真空斷路器主要包含三大部分:真空滅弧室、電磁或彈簧操動機構、支架及其他部件。真空斷路器的工作原理是:當動、靜觸頭在操作機構的作用下分閘時,觸頭間產生電弧,觸頭表面在高溫下揮發出蒸汽,由于觸頭設計為特殊形狀,在電流通過時產生一磁場,電弧在此磁場作用下沿觸頭表面切線方向快速運動,在金屬圓筒(屏蔽罩)上凝結了部分金屬蒸汽,電弧在自然過零時就熄滅了,觸頭間的介質強度又迅速恢復起來。如果觸頭的工作壓力太小,將增長觸頭合閘時的彈跳。
同時,造成一次回路的電阻增大,直接影響真空斷路器的長期工作溫升。如果觸頭的工作壓力太大,由于真空開關管的自閉力是一個恒定值,則工作壓力增大,從而增加觸頭的彈簧力,造成操作機構的合閘功增加,增大對真空管的沖擊和振動。戶外智能真空斷路器(重合器)的控制由配套的智能控制單元完成。可就地實現開關分合閘操作,也可以通過通接口由遠方遙控操作。斷路器的其它息也可以傳輸到控制中心,通通道可以選擇電纜、光纖、GPRS/CDMA、GSM等。需要說明的是,在部分老規程中,對真空斷路器的真空度考核作為了停電性試驗(例行試驗)的一項重要內容,傳統方法常以工頻交流耐壓試驗作為考核真空斷路器真空度的常用試驗方法,隨著電力測試技術的。高壓開關柜
B級斷路器在預期壽命內對斷口部件不需要維護,而僅需要對其他部件進行維護。IEC根據斷路器所連接的排擠線網絡和是否采用重合閘等使用條件,規定了斷路器應能完成的操縱次數。真空斷路器和SF6斷路器是開關柜內的主要器件,在和大多數中東 趨向于用SF6斷路器;在中國、日本和美國明顯喜歡采用真空斷路器;而在其他地區,兩種技術幾乎同樣流行。多油和少油技術在中國、東歐、印地安和拉丁美洲等地區仍有少量使用,但趨勢十分明顯,將很快被SF6斷路器和真空技術所取代。有關數據表明,目前包括ABB在內的電氣行業跨國公司在兩種技術的發展上是互補的.在發電廠、變電站和大型工廠均采用了大量的高壓斷路器。操動機構是高壓斷路器的重要組成。
而彈簧操動機構具有成套性強、制造工藝要求適中、體積小、合閘電流小等特點,目前在10~35kV真空斷路器中的運用非常廣泛。在短路器的常閉接點與合閘線圈之間,把斷路器儲能行程開關的一對常開接點串聯進控制回路。這樣,在斷路器未儲能的情況下,將不能進行合閘操作。防止了在斷路器未儲能的情況下合閘,合閘回路保持,燒毀合閘線圈。所謂串聯式防跳,即防跳繼電器TBJ由電流啟動,該線圈串聯在斷路器的跳閘回路中。電壓保持線圈與斷路器的合閘線圈并聯。當合閘到故障線路或設備上,則繼電保護動作,保護出口接點TJ閉合,此時防跳繼電器TBJ的電流線圈啟動,同時斷路器跳閘,TBJ的常閉接點斷開合閘回路,另一對常開接點接通電壓線圈并。
若此時SK(5—8)或HJ接點不能返回而繼續發出合閘命令,由于合閘回路已被斷開,斷路器不能合閘,從而達到防跳目的。另外,當TBJ啟動后,其并聯于保護出口的常開接點閉合并自保,直到“逼迫”斷路器常開接點變位為止,有效地防止了保護出口接點斷弧。串聯式防跳回路,如圖1所示。寫在前面:隨著技術的發展進步,目前SF6斷路器已經逐漸取代傳統的油斷路器和真空斷路器,成為當前輸變電領域的主流軍。但由于斷流能力、成本控制、設備選型等多種因素的制約,真空斷路器目前在配電領域仍大量采用,本文就以真空斷路器試驗為例進行試驗方法介紹,其他電壓等級試驗方法依此參照。真空斷路器的滅弧原理與其他型式斷路器不同,是指觸頭在真空中關合、開斷的開關。
也就是利用真空作為絕緣及滅弧介質的斷路器。真空泡的真空度下降,真空泡內會有一定的電離現象,并由此產生電離子,使滅弧室內絕緣下降,導致斷路器不能正常開斷。國外已研制成合閘和分閘時間±0.5ms和±1ms的真空斷路器,相控斷路器在國外已開始實際應用,取得了較好的成果。國內也開始重視這一問題,對相控斷路器的需求也不斷地提出,特別是對空載長線和并聯電容器組的投切問題。一般用于高壓開關柜中的真空斷路器屬于戶內型真空斷路器,如KYN28中置式開關柜中使用的就是真空斷路器。目前,我國6KV、10KV電壓等級的真空斷路器已經基本取代油斷路器,其利用率也已超過96%;在35KV電壓等級真空斷路器的利用率超過62。
真空斷路器已經成為35KV等級以下中壓領域中應用為廣泛的斷路器。ZNZ6-12/T1250-31.5(intelV3)及ZNZ6-12/T3150-40(intelV3)兩種規格戶內高壓交流真空斷路器全部獲得“COMPLETE”級試驗報告和認證級別。首先,按照 電網的規劃,在2016年~2020年預計投巨資用于智能電網的建設。高壓開關柜
但分閘速度太快,分閘的反彈也大,反彈太大震動過劇亦容易產生重燃,所以分間速度亦應考慮這方面因素。分閘速度的快慢,主要取決于合閘時動觸頭彈簧和分閘彈簧的貯能大小。為了提高分閘速度,可以增加分閘彈簧的貯能量,也可以增加合閘彈簧的壓縮量,這都必然需要提高操動機構的輸出功和整機的機械強度,降低了技術經濟指標。經過多年試驗認為,10kV的真空斷路器,平均分閘速度能保證在0.95~1.2m/s比較合適。彈跳時間合閘彈跳時間是斷路器在合閘時,觸頭剛接觸開始計起,隨后產生分離,可能又接觸又分離,到其穩定接觸之間的時間。這一參數國外的標準中都沒有明確規定,1989年底能源部電力司提出真空斷路器合閘彈跳時間必須小于2。
為什么合閘彈跳時間要小于2ms呢?主要是合閘彈跳的瞬間會引起電力系統或設備產生L.C高頻振蕩,振蕩產生的過電壓對電氣設備的絕緣可能造成傷害甚至損壞。當合閘彈跳時;同小于2ms時,不會產生較大的過電壓,設備絕緣不會受損,在關合時動靜觸頭之間也不會產生熔焊。合閘的不同期性太大容易引起合閘的彈跳,因為機構輸出的運動沖量僅由首合閘相觸頭承受。分閘的不同期性太大可能使后開相管子燃弧時間加長,降低開斷能力。合閘與分閘的不同期性一般是同時存在的,所以調好了合閘的不同期性,分閘的不同期性也就有了保證。產品中要求合分閘不同期性小于2ms。分、合閘時間是指從操動線圈的端子得電時刻計起,至三極觸頭全部合上或分離止的一段時間。
合、分閘線圈是按短時工作制作設計的,合閘線圈的通電時間不到100ms,分閘線圈的不到60ms。分、合閘時間一般在斷路器出廠時已調好,無須再動。當斷路器用在發電系統并在電源近端短路時,故障電流衰減較慢,若分閘時間很短,這時斷路器分斷的故障電流就可能含有較大的直流分量,開斷條件更為惡劣,這對斷路器的開斷是很不利的。所以用于發電系統的真空斷路器,其分閘時間盡可能設計長些為宜。深圳羅湖高壓開關柜
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