SF6断路器分为两种结构,一种为罐式,在电网中运行的252kV363kV550kV罐式SF6断路器已有数百台,它以其优良的环境适应能力,系统配套性和高运行可靠性得到用户的认可。另一种为瓷柱式,它可以通过灵活串接方式获得任意电压额定值,加之低成本,使其在500kV以下的超高压领域显示出优势。报载:最近,“特高压±800千伏直流输电工程”获科学技术进步奖特等奖。这是继“特高压交流输电关键技术、成套设备及工程应用”获得2012年度科技进步奖特等奖后,电网公司再次在科技奖上获得 荣誉,擎起一面亮眼的旗帜。特高压±800kV直流输电技术是目前上电压等级 、输送容量 、送电距离最远、技术水平 进的输电技术,是解决我国能源与电力负荷逆向分布问题、实施“西电东送”战略的核心技术。均无可借鉴经验,创新性极强、难度极大。为此,电网公司等单位在科技支撑计划、“973”计划、自然科学大力支持下,联合科研、高校、设备制造等160多家单位协同攻关,完成技术力量雄厚,设备配套完善,产品型号多样,随着公司的不断发展,产品设计科学、制作精良、造型美观,是现代电网建设的理想的配套产品,其中户内(外)真空断路器,隔离开关,负荷开关,氧化锌避雷器,熔断器,穿墙套管,绝缘子,电流互感器,高压电力计量箱等一系列高低压电气产品畅销全国各地我们以“科技兴业,质量创牌,诚经营,优良服务”的企业宗旨;一直致力于追求卓越的民族电气工业,为广大新老用户提供优质的产品和良好的服务而不懈努力,您的满意始终是我们追求的目标,真诚欢迎新老朋友惠顾,共创美好未来。关键技术研究141项,创造了37项 ,攻克了过电压抑制与外绝缘配置、直流系统构建、直流设备研制、超大容量直流接入电网的安全稳定控制、试验体系建设和直流集成技术等六个方面攻克了级难题。特高压±800千伏直流输电工程项目的成功,构建起完整的特高压直流输电技术体系,形成了上试验能力最强、水平 的特高压直流试验体系,确立了我国在特高压直流领域的引领地位;项目大幅提升了我国在电工领域的影响力和话语权,获发明 授权114项,主导完成IEC标准4项,标准54项,行业标准38项,出版著作32部,极大地推动了我国电气工程学科和电力工业的发展和影响力;特高压直流技术研究和工程应用极大提升了我国电工装备制造的自主创新能力和竞争力,电工装备成为中国制造的“金色名片”。
真空断路器的瞬态过电压已有大量文献对此进行分析与研究,不过大部分是针对电弧炉等生产设备进行的。由于光伏发电系统内通常利用LC滤波模块对输出电压进行整流,而此模块也多用于抑制电路内的瞬态响应,因此LC滤波模块对于控制真空断路器的瞬态过电压是否有着积极影响对于研究光伏系统内的断路器瞬态响应有着重要意义。完善,产品型号多样,随着公司的不断发展,产品设计科学、制作精良、造型美观,是现代电网建设的理想的配套产品,其中户内(外)真空断路器,隔离开关,负荷开关,氧化锌避雷器,熔断器,穿墙套管,绝缘子,电流互感器,高压电力计量箱等一系列高低压电气产品畅销全国各地我们以“科技兴业,质量创牌,诚经营,优良服务”的企业宗旨;一直致力于追求卓越的民族电气工业,为广大新老用户提供优质的产品和良好的服务而不懈努力,您的满意始终是我们追求的目标,真诚欢迎新老朋友惠顾,共创美好未来。本文旨在研究真空断路器的瞬态响应在光伏发电系统中造成的影响,以12kV/1 250A规格的真空断路器为例进行测试,并重点关注光伏器件中的LC滤波机构在抑制瞬态响应中的作用。1、光伏发电系统结构本文在研究时采用的光伏发电系统等效框图如图1所示。其中太阳能电池板用于将太阳辐射的能量转化为直流电势,其具体参数及非线性特性等由生产商提供。直流电势须经由DC/DC升压模块以及DC/AC逆变器转换为合适的交流电力输送给电气网络。图中的LC滤波器主要作用是用于限制逆变器得到的交流电中的谐波失真等非线性干扰。真空断路器利用真空作为灭弧介质以及灭弧后触头间的绝缘介质,得益于其高真空环境,触头间的介电常数是标准大气压下的十倍以上,因此其电流截断能力也远强于普通断路器。然而正因其较强的电流截断能力,真空断路器在操作时易产生较高的过电压,当电路中存在电机、变压器、电抗器等高电感元件时,容易在这些元件两端形成瞬态高压,损坏电路。真空断路器在光伏发电系统中的瞬态响应分析图1光伏发电系统框图2、瞬态响应测试本文在对真空断路器的瞬态响应进行测试时,利用了一台250kVA的配电变压器对光伏发电系统的逆变器输出部分进行模拟,该配电变压器工作在0.1kV,获得6kV电压后,经由真空断路器串联至20kVA变压器。真空断路器采用12kV/1250A规格,簧运动机构。电压测量部分本文采用Tektronix誖公司生产的高压探头配合示波器进行测量。实验中所用到的电气元件参数如表1所示:表1测试用电气元件参数表真空断路器在光伏发电系统中的瞬态响应分析3、总结通过对实验数据的对比总结,本文得出如下结论:(1)当电路中未接入LC滤波器时对电路进行断路测试,断路器重燃现象频繁发生。
使用分体式真空断路器也存在一定的不利因素。 要是在操作的过程中采取电磁式操作机构的真空断路器的话会导致真空度降低的速度增加,因为操
作连杆的传动距离通常都会很大,从而给开关的同期、跳、超行程等机械特性带来不利的影响。三、处理方法 1、一般情况的处理 在长时间的运转之下超出了规定范围值时往往会造成断路器的拒合据分,此时务必要换上合格零件;断路器误分的时候,不仅仅要封堵漏雨点,在输出拐臂联杆上安装密封胶套,还要在开启机构箱里面安装上的加热驱潮装置以做好防范工作;断路器直流电阻增大的时候要调整灭弧室触头开距和
超行程在必要的时候采取更换灭弧室;断路器合闸跳时间增大的时候要检查触头簧、拐臂、轴销间隙以及传动机构,做好及时的调整和更换;当断路器灭弧室断开的时候要对没有达到真空度要求值的真空灭弧室进行处理 2、在断路器真空泡真空度降低的时候的处理方法和预防措施 在断路器停电检修时务必对断路器进行真空度测试,只有真空泡的真空度满足说明书的规定才可。 处理方法: 1)在断路
器停电检修时务必对断路器进行真空度测试,只有真空泡的真空度满足说明书的规定才可;2)当真空度受到不利因素的影响出现下降的时候要及时的用新的合格的真空泡进行更换,与此同时及时的对行程、同期、跳等进行试验;3)分析统计极限开断电流值。在通常的运行状态下要针对真空断路器的开断操作和短路开断状况做好实时的记录以便及时的发现问题,解决问题。 预防措施: 1)当前真空断路器型号多种多样,生
产的质量也有好有坏,一些的真空断路器装备不完备常常增加了维护与检修的困难。由于这些原因,在采购真空断路器的时候务必要看准真空短路器的型号,购买主流的产品; 2)选用本体与操作机构一体的真空断路器; 3)运行人员务必要严格的真空断路器的工作状况,特别要将注意点放在断路器真空泡外部上,看它是不是出现放电;另外还要注意检查玻璃外壳真空泡,仔细观看它的内部表面和开断电流时弧光的颜色
变化情况,通常情况下该外壳真空泡内部表面颜色不再明亮或者是开断电流时弧光的颜色变化为暗红色时常常表明了该真空泡的真空度已经下降,务必要及时的断开电源进行更换; 4)在停电检修的过程中要注意断路器的特性测试,这样才能保证断路器正常运转; 5)对灭弧室进行42kv的工频耐压试验是检测灭弧室合理有效的方法。基于屏蔽罩电位测量真空度的方法,是真空断路器真空度在线检测方法中的一个主要研
究方向。但是,目前还没有一个基于本方法的实用高真空度测量系统。为了进一步探究断路器屏蔽罩电位与真空度间的关系,本文借助于由克-莫方程建立的相对介电常数-压强间的关系,通过有限元分析工具对不同压强下的真空断路器进行二维电场分析。
主要是由于触头分开后残余粒子定向移动引起。经过此阶段后,内部等离子体维持这一状态而外部电弧开始对外扩散,并在电流过零点以前扩散完全。从二值图像中可以看出,剩余粒子对电弧重燃起到很大作用。 3.3、对比实验 文中高速摄像机采集的电弧图像为垂直拍摄方式,其中涉及到光强叠加与电弧径向分布不均等问
题。在扩散型电弧数字采集过程中,图像中内部电弧达到光强饱和边缘,但未超出实验可分析的灰度差范围。为保证电弧等离子体几何形态特征提取的准确性,特采集小电流扩散型电弧图像作为对比实验,这里只分析熄弧阶段的电弧等离子体特征,电弧熄弧阶段等离子体形态如图8。经过对电弧图像去噪声及形态学处理,计算外部轮廓与内部高能等离子体形态分布,其时间-面积曲线如图9本文利用高速摄像机采集真空断路器断开时电弧形态,通过图
像去噪、数字图像形态学操作,用选定特殊阈值的方法对电弧外在轮廓及内部高能等离子几何形状(主要为面积形状) 进行统计说明,同时分析了内部高能等离子体与电弧外在轮廓的关系,得到以下结论: (1)伴随着真空电弧引弧、平稳燃弧、熄弧及弧后介质恢复四阶段,电弧等离子体面积形态可分为平稳扩散、迅速减小和后期维持三个阶段。在平稳扩散阶段内部高能等离子体不断得到补充,与电弧轮廓同比例增加。面积迅速减小阶
段,触头逐渐停止向间隙提供粒子,内部电弧在磁场作用下被扩散至周围,电弧开始熄灭。后期维持阶段主要表现为残余粒子和电荷鞘层。随着残余粒子的消散,介质恢复不断得到加强,此阶段的电弧形态直接影响着重燃与否。 (2)通过电弧内外面积差,可以看出真空断路器是否熄弧完全。高效的分断电弧表现为,电流过零点之后,面积差迅速增大,高能等离子体得不到有效补充; 达到峰值后,面积差迅速减小,使得残余粒子快速扩
散,为介质恢复提供条件。 真空开关电弧等离子体几何形态研究为真空技术网首发,转电力系统运行中经常发生分、合闸线圈烧毁事故。当电气设备发生事故时,如果因高压真空断路器分闸回路断线出现真空断路器拒动现象,将使事故扩大,造成越级分闸致使大面积停电,甚至造成电力设备烧毁、火灾等严重后果。而合闸回路完整性破坏时,虽然所造成的危害比分闸回路完整性破坏时要小一些,但它也使得线路不能正常送电,妨碍了供电
可靠性的提高。所以很有必要对真空断路器线圈烧毁原因进行分析,积累了事故处理经验,提出防范措施和技术改进,为断路器检修工作提供工作参考。