ZW32A-12/T630-20高压真空断路器樊高

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真空触头机构连入换流回路的阻抗是影响换流效率的关键因素。实验表明，混合型中压直流真空断路器可以成功满足舰船中压直流电力系统负荷和保护分断的要求。光控真空断路器模块应用于多断口真空断路器对电源可靠性和低功耗提出了更高的要求，为此进行了光控真空断路器模块低功耗自具电源模块设计。分析了自具电源的工作原理，优化设计了其取电电磁感应线圈(取电CT)的结构。电容器充电模块从电路结构，器件选型，转变工作方式等降低其工作时损耗。建立了永磁机构操动电容充放电特性模型，分析得到低损耗的 间歇控制策略。进行了智能控制器低功耗设计，实现了在线低功耗控制策略和离线休眠工作方式。 通过试验验证，优化后的取电CT工作范围在200A~3000A，满足在线自具电源模块工作，整体自具电源正常工作时损耗做到了300mW，满足电网停电3周，自具电源系统仍能驱动光控真空断路器动作。设计的自具电源满足系统对断路器的可靠性和智能性的要求。引言真空断路器应用真空作为灭弧及绝缘介质，熄弧能力强、体积小、重量轻，使用寿命长，无火灾危险，不污染环境，因此广泛应用于中压领域。但由于真空击穿电压与间隙长度间的饱和效应，单断口真空开关无法应用于更高电压等级，多断口真空开关可以弥补这一缺点。已经对多断口真空断路器的动、静态绝缘特性及动态均压问题研究多年，参文通过引入“击穿弱点”概避雷器，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。念和概率统计方法建立了双断口及多断口真空开关的静态击穿统计分布模型，得出三断口真空灭弧室的击穿概率比单断口真空灭弧室更低，并通过试验验证。参文分析并验证了均压电容对多断口真空断路器静动态均压效果。参文分析了双断口真空开关开断机理与关键因素。传统的多断口真空开关采用的是传统操动机构，整个操动系统的环节多.累计运动公差大而且响应缓慢，可控性差，效率低，各断口的动作同期性较差，不能满足多断口真空断路器的同期性和可靠性的要求。参文提出了基于模块化串联技术构成的多断口真空断路器实现策略：采用永磁机构操动，光纤隔离控制，模块高电位操动，分散性小，可靠性高，体积小，易于串并联。传统的簧操动机构采用220V交流电控制电磁操动机构脱扣。永磁操动机构的电源主要有站内直流电源、电容器组、蓄电池或者锂电池，来对合、分闸线圈放电[10]，但这些电源设计都是低电位电源供电，最终电源都是220V市电供电，基于光控真空断路器模块处于高电位，自具电源模块采用高压母线电流取电，解决了高电位供电问题。光控真空断路器模块采用电流取电与蓄电池储存电能联合为整套控制系统浮地供电，由于电流取电磁性元件的非线性限制了取电工作范围和取电功率，所以需要对光控真空断路器模块低功耗自具电源模块进行研究，满足在线充电和离线长时间维持供电的要求。本文对电源模块的电磁感应线圈部分进行了优化设计，以获取更宽的工作范围和输出功率。

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，购买主流厂家的产品；  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。

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。随着城市化进程的加速，大型生活小区的形成以及工业生产的集团化和规模化，为提高供电质量，减少线路损耗，需要高压送电直接进入市区的负荷中心，因而要求大量使用占地面积小、安全可靠的高压开关———真空开关。  真空开关是一种以气体分子极为稀少，绝缘强度很高的真空空间为熄弧介质的新型开关。其触头是在密封的真空灭弧室内分、合电路的，切断电
流时，仅有金属蒸汽离子形成的电弧，而无气体的碰撞游离，因金属蒸汽离子的扩散及再复合过程非常迅速，从而能快速灭弧和恢复原来的真空度，可承受多次分、合闸而不降低开断能力，并且不产生高压气体及有毒气体。因此具有：①体积小，重量轻；②动作快，开断容量大；③适合频繁操作;④无火灾及危险，不污染环境；⑤寿命长，维修工作量少等优点。  真空开关的工艺水平适合我国企业的制造现状，价格相对较低，非常适合我国
的国情，因此得到了普遍的应用。据统计，我国目前在10kV 级断路器中，真空开关占到80%以上。在35kV 级，近几年也占到40%以上。但是，由于真空开关依赖真空实现快速灭弧开断，在检测中也较多出现真空灭弧室漏气、机械特性失调、温升过高等不合格现象，因此在应用真空开关时必须处理好这几个关键问题。1、真空室漏气  真空灭弧室是真空开关的核心部件， 它是采用玻璃或陶瓷作支撑及密封，内部有
动、静触头和屏蔽罩，室内有负压，

)严格进行交接验收。真空开关出厂前
已做过试验，但在运往现场安装完毕后，必须进行有关参数的复核。以防止设备在运输中的变化，特别是操动机构与真空开关连接后的问题。主要复测的参数有：合闸跳，分闸同期，开距，超程，合、分闸速度，合、分闸时间，直流接触电阻，断口绝缘水平。  (2)重视缓冲特性的调整。操动机构在高压真空开关机械结构中是为复杂、精度要求高的部分，为了保证高压真空开关的可靠性，一般采取分装式结构，即将操动机构与开关主
体二者分开，由生产条件比较好的工厂集中生产操动机构，然后再将机构的输出轴与开关合而为一，所以机械参数的合理配置与调整，直接关系到高压真空开关的技术性能和机械寿命。满意的缓冲特性应该是运动部件接触缓冲瞬间，缓冲器提供较小的反力，随着缓冲距离的增加，缓冲特性迅速变陡，大可能地吸离能量，达到限制分闸反和分闸行程的目的。  (3)严格控制真空开关的合、分闸速度。真空开关的合闸速度过低时，会由
于预击穿时间加长，而增大触头的磨损量。又由于真空开关灭弧室一般采用铜焊工艺，并且经高温下去气处理，所以它的机械强度不高，耐振性差。如果开关合闸速度过高会造成较大的振动，还会对波纹管产生较大冲击，降低波纹管寿命。通常真空开关的合闸速度为0.6～2m/s，对一定结构的真空开关有着佳合闸速度。真空开关断路时的燃弧时间短，其大燃弧时间不超过1.5 个工频半波，因此，需要严格控制开关的分闸速度。此外，要
求真空开关的分闸缓冲器与合闸缓冲器有较好的特性，尽量减轻分闸或合闸时的冲击力，以保护真空灭弧室的使用寿命。3、温升  高压真空开关的回路电阻是影响温升的主要原因，而灭弧室的回路电阻通常要占高压真空开关回路电阻的50%以上。触头间的接触电阻是真空灭弧室回路电阻的主要组成部分，因为触头系统密封于真空灭弧室内，触头与外壳之间的真空形成了热绝缘，所以触头和导电杆上的热量只能通过动、静导电杆
向外部传导散热。真空灭弧室静端直接与静支架相连，动端则通过导电夹、软连接与动支架相连。因动端连接环节较多，导热路径较长，所以高压真空开关温升的高点多集中于动导电杆与导电夹搭接部位。在实际应用中，有效的利用静端有利于散热的元件，迫使触头间隙热量较多的从静端导出，分流动端的热量，是解决高压真空开关温升偏高的有效措施。4、结论  真空开关优越的技术应用特性，得到了广大用户的普遍认可，随
着经济建设的持续增长，今后将得到越来越广泛的应用。

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