高压断路器并联电容的选择

近代高压断路器常采用若干相同灭弧元件(断口)串联的结构,以提高开断能力与电压等级。在这类多断口断路器中,由于各断口的对地电容以及断口间绝缘电阻的影响,将造成断口间电压分布不均匀,因此,多断口断路器必须采用均压措施,使断口间电压均布,充分发挥多断口的作用。     

具有串并联结构的模块化多断口真空断路器静动态电压分布特性

为向基于光控模块的多断口真空断路器的静态、动态绝缘特性设计提供参考,建立三维有限元分析模型,计算126 kV U型布置的三断口真空断路器的静态电位分布和真空灭弧室内部的电场分布。利用110 kV振荡型合成试验回路,进行低电压、小电流三断口串联断路器样机的开断试验,测量三断口的瞬态恢复电压分布。计算和试验结果表明:三断口真空断路器的静态和动态电压分布不均匀,高压端断口的静态分压超过65%,串联样机进行试验时底部可以不安装支架;高压端断口的动态分压(瞬态恢复电压峰值)超过60%,1 000 pF均压电容可以满足低电压、小电流开断均压要求,高电压、大电流开断情况需进一步验证。     

特高压1100 kV柱式断路器断口均压电容器配置研究

特高压柱式断路器由多断口串联的灭弧室组成,在开关挂网运行时,各断口承受的电压由于分布电容的影响分配不均匀,断路器断口并联均压电容器,可以保证各个断口的电压分布较为均匀。本文以1 100 kV柱式断路器为研究对象,利用ANSYS有限元分析软件计算断路器断口分布电容,并应用数字仿真软件ATP建立电容等值模型,计算不同均压电容器配置方式下各断口的电压不均匀系数。计算结果表明:当柱式断路器4个断口并联的电容器容量分别为2 500 pF,2 000 pF,2 000 pF,2 500 pF时,各断口的电压不均匀系数均小于1.1,电压分布较为均匀。     

断路器均压电容介损问题探讨

高压断路器一般由2个以上的断口构成,断口间要加装并联均压电容器(又称断口电容器),从而使各断口间的电压均匀分布,改善断路器的开断能力。在开断近区故障时,电容器可以降低断口高频恢复电压上升限度,避免在断口开断后因电压分布不均匀而造成损坏。断路器均压电容器通常采用瓷套外壳,元件全部串联,内部带补偿浸渍     

不同灭弧室串联的双断口真空断路器分压特性研究

文中针对不同灭弧室串联构成的双断口真空断路器电压分布特性展开研究,旨在实现双断口真空断路器的自均压和最大开断能力。基于Ansoft仿真软件,建立了不同结构的12 kV真空灭弧室串联构成的双断口真空断路器电场分析模型,分析了每种组合的电压分布情况并计算了等效电容参数,通过双断口真空断路器等值电路分析了不同灭弧室串联组合的自均压效果。然后搭建了高频分压试验平台,进行了不同灭弧室构成的双断口真空断路器分压试验试验,得到了不同组合方式下的电压分布特性。结果表明:在无均压电容的条件下,通过不同灭弧室的合理组合可改善电压分布情况,获得较好的自均压效果,以提高双断口真空断路器的开断能力。文中的研究工作为减小均压电容和提高双断口真空断路器的开断能力奠定了基础。     

高压SF_6断路器气体泄漏现象的分析与研究

正1问题的提出SF6断路器是利用SF6气体作为灭弧介质和绝缘介质的一种断路器,具有充满SF6气体的灭弧室。由于SF6气体的优异特性,使断路器单断口在电压和电流参数方面大大高于压缩空气断路器和少油断路器,并且不需要高的气压和相当多的串联断口数。如今,SF6断路器已广泛用于超高压大容量电力系统中,因此高压SF6断路器的可靠性对电力系统的稳定运行起着重要作用。密封失效导致SF6     

考虑混合式直流断路器整机结构的多断口串联机械开关均压设计

高压直流断路器是高压直流电网控制保护的关键设备之一。为解决混合式直流断路器串联多断口机械开关的均压设计问题,该文搭建试验回路,开展双断口串联机械开关稳态、暂态电压分配特性试验,通过静电场仿真提取其分布电容参数,建立电磁暂态仿真模型,场–路结合分析均压组件参数对断口电压分配特性的影响规律。仿真与试验结果相对误差不大于3.0%。以典型±535kV混合式直流断路器为例,考虑断路器整机结构,进一步研究均压组件参数对断口电压分配特性的影响规律,得到在均压系数≥95%的条件下,六断口串联机械开关均压组件参数的建议选取范围为：100MΩ≤均压电阻≤1000MΩ,均压电容≥4.83nF,100Ω≤限流电阻≤500Ω。结果表明场–路结合分析方法进行多断口串联机械开关均压设计的有效性,可为混合式直流断路器多断口串联机械开关均压设计提供参考。     

双断口真空断路器开断速度对电压分布的影响

多断口真空间隙串联可以充分发挥真空短间隙绝缘恢复速度快、低碳环保等优点,但存在断口电压分布不均的问题,在断口两端并联过大的均压电容会增加弧后电流,限制双断口真空开关的开断能力。该文旨在寻找一种自均压方式,减少均压电容的使用。研究了双断口串联真空间隙两组触头在相同的真空环境下,燃弧期间开断速度对电压分布的影响机理。设计了双断口可拆式真空灭弧室,采用Maxwell电磁仿真软件,对静态情况下的电压分布进行了仿真。搭建了单腔体双断口真空断路器合成回路实验平台,对双断口相同速度和不同速度开断过程的断口电压分布进行了实验研究。实验结果表明,改变开断速度能改善高双断口真空断路器电压分布均匀性,为提高双断口真空断路器开断能力提供了借鉴。     

断路器並联电容的选择

1.概述 随着电力系统向超高压发展和容量的日益扩大,要求电器制造部门设计出超高压、大断流容量的断路器。当电压增高时,提高断流审量的最简便而有效的方法是增加断路器的断口数,亦即将若干个相同的灭弧室串联起来。采用了多断口的断路器,除可提高断流容量外,还可便于产品系列化,增加设备生产率和使断路器能进行单个灭弧室试验,从而算出整个断路器的断流容量,以解决试验设备容量不足的困难。     

串联真空灭弧室工频预击穿电流的自均压作用

为给多断口真空断路器的开发提供理论和试验依据,进行了小开距下单断口和三断口真空灭弧室的工频电压击穿试验。工频电压击穿试验结果表明,三断口真空灭弧室的各断口电压分布在总电压的上升过程中得到了一定的改善,设计了双断口真空灭弧室的工频电压分布试验验证了该结论。真空灭弧室在工频电压作用下会同时流过容性电流和预击穿电流,故引入了预击穿电流对上述试验现象进行分析,提出了串联真空灭弧室的工频预击穿电流具有自均压作用。仿真得到的场致发射电流和试验得到的预击穿电流波形基本一致,表明真空短间隙的击穿主要是由场致发射引起的。而真正决定断路器开断成败的是暂态恢复电压,指出了多断口真空断路器不能仅依靠这种自均压作用,还需配置合理的均压措施。     

一种塑壳断路器灭弧室的优化设计研究

塑壳断路器传统的灭弧室结构已很难提高断路器的开断性能,针对此问题,对灭弧室栅片的形状进行改进,并增加不让电弧进入灭弧栅片腿部的措施。通过试验证明,采用交错放置一定形状灭弧栅片的灭弧室,并在灭弧栅片腿部粘贴一红钢纸板,能有效提高断路器的分断能力。     

影响高压断路器用均压油纸电容器绝缘性能的因素

随着电压等级的不断提高,高压断路器串联的断口数相应增多,各断口的电压不均匀程度增大。为均匀各断口间的电压分布,通常在断口间并联均压电容器。油纸电容器以其重量轻,可靠性高等优点越来越多地应用到高压断路器中。文中采用有限元分析方法,分析了影响均压电容器表面电场强度分布的几个因素,包括均压电容器与屏蔽罩间的距离、屏蔽均压电容器端部的两屏蔽罩间距离及均压电容器两侧深入屏蔽罩的均匀度。并得出如下结论:在满足屏蔽罩对地绝缘的条件下,均压电容器与屏蔽罩间的距离越大越好;在既满足主断口绝缘性能又满足电容器绝缘性能的前提下,屏蔽均压电容器端部的两屏蔽罩间距离越大越好;在保证断口绝缘性能的前提下,均压电容器两侧深入屏蔽罩的距离越均匀越好。研究结果为新产品结构设计及工程设计提供了一定的理论指导和依据。     

NM6系列塑料外壳式断路器创新设计

介绍了NM6系列塑料外壳式断路器自主创新要点,采用了密封式灭弧室结构,可改善分断能力;在灭弧室出气孔前设计了一个密封排气通道,可确保实现零飞弧。还采用了热保护可调结构,附件插拔式模块化结构,瞬时单极动作磁保护系统等。该产品具有隔离功能,可确保触头断开指示的机械可靠性,无泄漏电流。在使用时,其上端可以不用隔离器,方便客户检修电路。     

限流断路器的混合式灭弧室的研究

研究窄缝灭弧室应用于交流低压限流断路器的可能性，通过栅片灭弧室与窄缝灭弧室限流性能对比，提出一种低压限流断路器的混合式灭弧室，它综合了两个灭弧室性能上的优点，实验证明，这种新型灭弧室的性能优于栅片灭弧室。     

热膨胀式断路器的数值分析

在建立的喷口电弧二维磁流体动力学数学模型的基础上,开发了SF_6断路器的CAD软件。通过灭弧室与操动机构的联合模拟计算,详尽分析了电弧能量扩散的过程与规律,为膨胀式断路器的开发与研究提供了理论依据。     

新型混合式灭弧系统在限流断路器中的研究

低压限流断路器是广泛应用于工业与民用的低压电器,它采用多个栅片的灭弧室,利用近极压降将进入到灭弧室中的电弧电压提升到一个较高的值,从而在开断电路的同时还起到对短路电流的限制。目前背后击穿现象降低了开断性能。本文研究了一种将窄缩与栅片配合应用于限流断路器的新型混合式灭弧系统。控制了栅片间金属短弧的金属蒸气喷流,同时削弱灭弧室中热气体的回流。实验证明,新型的混合式灭弧系统不仅有效地抑制了背后击穿现象的     

弧柱压降对塑壳断路器限流性能的作用

低压断路器依靠栅片分割电弧成短弧来熄灭电弧,传统的观点认为塑壳断路器限流作用主要依靠短弧的近极压降.从塑壳断路器尺寸紧凑、栅片数受限制出发,提出弧柱压降对限流同样起很大作用.用最新文献中提出的经验公式进行分析,并对一个实际塑壳断路器在带与不带灭弧栅片条件下进行分断试验,测量其电弧电压,说明弧柱压降对限流性能的贡献.用不同触头系统结构的断路器作对比实验,双向斥开的触头系统的分断性能高于单向斥开的触头系统,证实提高弧柱压降是一种有效的限流措施.     

近区故障瞬态恢复电压计算与分析

瞬态恢复电压（TRV）是校核断路器开断能力的重要指标,近区故障因其TRV起始部分的上升速率高,电弧难以熄灭。针对Mayr电弧只适用于描述电流过零后高电阻电弧状态,而Cassie模型只适用于描述电流过零前低电阻电弧状态,采用Cassie和Mayr电弧模型串联的形式,对一个最高电压245kV,开断电流50 kA的断路器,利用ATP-EMTP计算了L₇₅和L₉₀近区试验故障的TRV。研究表明,同断路器端部故障比较,开断近区故障对断路器性能要求更高     

弧光接地过电压的分析方法探讨

中性点不接地系统弧光接地产生的过电压国内外有2种不同的理论,即工频熄弧理论和高频熄弧理论。工频熄弧理论过电压倍数仅为3．5倍,它不可能危及设备的安全运行,而高频熄弧理论说明过电压倍数为7．5倍,它能引发系统故障,文中对两起弧光接地过电压事故（二相10kV母线对地事故和10kV少油断路器c相对地放电事故）进行了分析．证实高频熄弧理论是正确的。     

新型灭弧系统对背后击穿现象的抑制作用

传统观点认为低压限流断路器的开断电弧进入灭弧室后,电弧就熄灭。近年来通过现代测试设备发现了开断电弧在灭弧室内外的多次转移,即背后击穿现象,降低了开断性能。本文介绍了一种应用于限流断路器的新型混合式灭弧系统,进一步对影响开断性能的不同材料、不同窄缝宽度进行试验。实验证明,新型的灭弧系统不仅有效地抑制了背后击穿现象的发生,而且进入灭弧室的电弧始终具有平稳的较高电弧电压,有效地提高了限流断路器的开断性能