为提高高压交流罐式断路器与封闭金属气体绝缘开关设备(GIS)灭弧室组件的通用化水平,提出基于外置式电流互感器的集成化设计方案。通过将电流互感器独立外置于断路器壳体之外,实现了罐式断路器壳体与GIS灭弧室壳体结构的标准化统一,使...为提高高压交流罐式断路器与封闭金属气体绝缘开关设备(GIS)灭弧室组件的通用化水平,提出基于外置式电流互感器的集成化设计方案。通过将电流互感器独立外置于断路器壳体之外,实现了罐式断路器壳体与GIS灭弧室壳体结构的标准化统一,使两者具备相同的法兰接口与密封结构。针对配套的导电杆组件,采用三维电磁场仿真软件建立关键部件的精细化模型,重点分析雷电冲击电压(1050 k V)工况下的电场分布特性,从而对原始方案中电场强度不均匀的地方进行改进,并通过仿真分析对导电杆尺寸优化设计,根据优化设计结果进行相关试验,验证了该设计的准确性。展开更多
为研究SF_6断路器在开断过程的触头烧蚀特性,对被试断路器进行了开断30 k A短路电流的烧蚀试验,通过动态电阻测量得到了触头在不同烧蚀程度下的动态电阻–行程曲线,并从曲线中提取了触头状态参数。根据这些参数在触头电寿命过程的变化规...为研究SF_6断路器在开断过程的触头烧蚀特性,对被试断路器进行了开断30 k A短路电流的烧蚀试验,通过动态电阻测量得到了触头在不同烧蚀程度下的动态电阻–行程曲线,并从曲线中提取了触头状态参数。根据这些参数在触头电寿命过程的变化规律,可以得到：1）动静触头运动存在最小有效接触行程,即14.2 mm;2）触头电阻值存在正常范围,主触头为50-150mW,弧触头为200-400mW;3）每次烧蚀试验中触头烧蚀量不变,为0.318 mm。根据以上结果,分析了断路器在开断电流过程中触头材料损失过程及其对断路器性能的影响,并计算出每次烧蚀试验中触头烧蚀量为0.268 mm,与测量值0.318 mm数量相当,最后初步得出了SF_6断路器触头电寿命的预测方法。展开更多
单向阀的运动特性对自能膨胀式高压SF6断路器的仿真计算结果准确度具有直接影响。为此,提出了一种耦合了阀片运动的自能膨胀式高压SF6断路器磁流体动力学模型,对2种典型开断条件下(短路电流有效值为36k A和40 k A,燃弧时间15.3 ms)的燃...单向阀的运动特性对自能膨胀式高压SF6断路器的仿真计算结果准确度具有直接影响。为此,提出了一种耦合了阀片运动的自能膨胀式高压SF6断路器磁流体动力学模型,对2种典型开断条件下(短路电流有效值为36k A和40 k A,燃弧时间15.3 ms)的燃弧情况进行了研究;对比分析了不同电流下灭弧室内的温度分布、气压分布、喷口烧蚀质量以及单向阀的运动特性。结果表明,40 k A条件下灭弧室内的整体温度和气压高于36 k A条件下;40 k A条件下的单向阀比36 k A条件下的单向阀提前0.8 ms动作,喷口烧蚀质量增加了0.35 g。展开更多
研究了SF_6断路器操作过程冷态介质恢复特性,搭建126 k V SF_6断路器介质恢复特性试验回路,测量断路器不同开距下的击穿电压值。分析灭弧室充气压力、合闸速度、触头间电压极性对介质恢复特性和预击穿特性的影响,给出不同试验条件下的...研究了SF_6断路器操作过程冷态介质恢复特性,搭建126 k V SF_6断路器介质恢复特性试验回路,测量断路器不同开距下的击穿电压值。分析灭弧室充气压力、合闸速度、触头间电压极性对介质恢复特性和预击穿特性的影响,给出不同试验条件下的分闸介质强度恢复速度和预击穿时间。结果表明:断路器操作过程中相同开距下,合闸击穿电压值要大于分闸过程,断路器灭弧室结构下7mm开距内正、负极性下击穿电压值相差不大,极性效应不明显;开距大于7 mm,正极性击穿电压值大于负极性;合闸速度对合闸预击穿特性影响明显,合闸速度6.6 m/s的最大预击穿时间为1.18 ms,合闸速度4.7m/s的最大预击穿时间为2.21 ms,由此可知,提高合闸速度是控制预击穿时间的有效方法;针对126k V SF_6断路器冷态开断过程,充气压力为0.7和0.5 MPa时,分别在刚分时刻后0.5和1 ms内存在重击穿的可能,因此,针对容性小电流开断过程,应避免在此时间范围内熄弧。展开更多
文摘为提高高压交流罐式断路器与封闭金属气体绝缘开关设备(GIS)灭弧室组件的通用化水平,提出基于外置式电流互感器的集成化设计方案。通过将电流互感器独立外置于断路器壳体之外,实现了罐式断路器壳体与GIS灭弧室壳体结构的标准化统一,使两者具备相同的法兰接口与密封结构。针对配套的导电杆组件,采用三维电磁场仿真软件建立关键部件的精细化模型,重点分析雷电冲击电压(1050 k V)工况下的电场分布特性,从而对原始方案中电场强度不均匀的地方进行改进,并通过仿真分析对导电杆尺寸优化设计,根据优化设计结果进行相关试验,验证了该设计的准确性。
文摘单向阀的运动特性对自能膨胀式高压SF6断路器的仿真计算结果准确度具有直接影响。为此,提出了一种耦合了阀片运动的自能膨胀式高压SF6断路器磁流体动力学模型,对2种典型开断条件下(短路电流有效值为36k A和40 k A,燃弧时间15.3 ms)的燃弧情况进行了研究;对比分析了不同电流下灭弧室内的温度分布、气压分布、喷口烧蚀质量以及单向阀的运动特性。结果表明,40 k A条件下灭弧室内的整体温度和气压高于36 k A条件下;40 k A条件下的单向阀比36 k A条件下的单向阀提前0.8 ms动作,喷口烧蚀质量增加了0.35 g。
文摘研究了SF_6断路器操作过程冷态介质恢复特性,搭建126 k V SF_6断路器介质恢复特性试验回路,测量断路器不同开距下的击穿电压值。分析灭弧室充气压力、合闸速度、触头间电压极性对介质恢复特性和预击穿特性的影响,给出不同试验条件下的分闸介质强度恢复速度和预击穿时间。结果表明:断路器操作过程中相同开距下,合闸击穿电压值要大于分闸过程,断路器灭弧室结构下7mm开距内正、负极性下击穿电压值相差不大,极性效应不明显;开距大于7 mm,正极性击穿电压值大于负极性;合闸速度对合闸预击穿特性影响明显,合闸速度6.6 m/s的最大预击穿时间为1.18 ms,合闸速度4.7m/s的最大预击穿时间为2.21 ms,由此可知,提高合闸速度是控制预击穿时间的有效方法;针对126k V SF_6断路器冷态开断过程,充气压力为0.7和0.5 MPa时,分别在刚分时刻后0.5和1 ms内存在重击穿的可能,因此,针对容性小电流开断过程,应避免在此时间范围内熄弧。
