真空断路器”因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名;其具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点,在配电网中应用较为普及。 真空断路器是3~10kV,50Hz三相交流系统中的户内配电装置,可供工矿企业、发电厂、变电站中作为电器设备的保护和控制之用,特别适用于要求无油化、少检修及频繁操作的使公司技术力量雄厚,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。用场所,断路器可配置在中置柜、双层柜、固定柜中作为控制和保护高压电气设备用。为满足真空灭弧室对机械参量的要求,保证真空断路器电气机械性能,确保运行可靠性,真空断路器须具有稳定、良好的机械特性。主要机械特性列于上表,亦以三种断路器技术指标为例。 4.各机械特性对产品性能的影响 产品机械特性的优劣,对产品各项电气性能有重要的关系,而且影响产品运行可靠性。衡量真空断路器的性能,真空灭孤室本身的性能固然重要,然而机械特性同样具有举足轻重的作用。下面对各机械特性参数与产品性能的关系分述如下:开距触头的开距主要取决于真空断路器的额定电压和耐压要求,一般额定电压低时触头开距选得小些。但开距太小会影响分断能力和耐压水平。开距太大,虽然可以提高耐压水平,但会使真空灭弧室的波纹管寿命下降。设计时一般在满足运行的耐压要求下尽量把开距选得小一些。10kV真空断路器的开距通常在8~12mm之间,35kV的则在30~40mm之间。接触压力在无外力作用时,动触头在大气压作用下,对内腔产生一个闭合力使其与静触头闭合,称之为自闭力,其大小取决于波纹管的端口直径。灭弧室在工作状态时,这个力太小不能保证动静触头间良好的电接触,必须施加一个外加压力。这个外加压力和自闭力之和称为触头的接触压力。这个接触压力有如下几个作用:(1)保证动、静触头的良好接触,并使其接触电阻少于规定值。(2)满足额定短路状态时的动稳定要求。应使触头压力大于额定短路状态时的触头间的斥力,以保证在该状态下的完全闭合和不受损坏。(3)抑制合闸弹跳。
分、合闸时间一般在断路器出厂时已调好,无须再动。当断路器用在发电系统并在电源近端短路时,故障电流衰减较慢,若分闸时间很短,这时断路器分断的故障电流就可能含有较大的直流分量,开断条件更为恶劣,这对断路器的开断是很不利的。所以用于发电系统的真空断路器,其分闸时间尽可能设计长些为宜。回路电阻回路电阻值是表征导电回路的联接是否良好的一个参数,各类型产品都规定了一定范围内的值。若回路电阻超过规定值时,很可能是导电回路某一连接处接触不良。在大电流运行时接触不良处的局部温升增高,严重时甚至引起恶性循环造成氧化烧损,对用于大电流运行的断路器尤需加倍注意。回路电阻测量,不允许采用电桥法测量,须采用GB763规定的直流压降法。触头系统“真空断路器”的触头常采取对接式触头。因为一般的真空断路器在:原因理论分析表明,在吸合与分闸过程中,线圈只是瞬时通电,线圈通电领域的产品研发、生产、销售和服务为一体的规模型企业,公司技术力量雄厚,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。时产生的热量不足以引起温度上升,即使连续多次分、合闸也不至于发生烧毁线圈现象。但现场曾多次发生分闸线圈烧毁事故,其原因大都是由于辅助触头接触不良或分闸线圈吸合过程中衔铁动作中途受阻、机械卡滞等原因引起线圈长时间通电且没有完成分闸操作所致。通常的处理方法是更换辅助开关、调整分闸与合闸机械传动部件或者是打磨辅助触头。有时合理调整辅助开关安装位置、调节操作连杆对辅助开关的压力和行程,也能使其接触良好。二:处理方法为给故障诊断和分析提供依据,真空断路器投入运行后应进行定期巡视检查,有人值班的变电所或发电厂厂用真空断路器每天当班巡视不少于1次,无人值守的变电所,可根据具体情况确定,通常每旬不少于1次。巡视检查项目如下:1.分、合指示器指示是否正确,其指示应与当时实际运行工况相符。2.支持绝缘子有无裂痕、损伤,表面是否光洁。3.真空灭弧室有无异常(包括有无异常声响),如果是玻璃外壳可观察屏蔽罩的颜色有无明显变化。4.金属框架或底座有无严重锈蚀和变形。
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。
混合型直流真空断路器工作原理混合型直流真空断路器典型结构见图1,它由斥力真空触头机构(VI)、换流电路(C-F-L-D)和避雷器(MOA)并联组成。混合型中压直流真空断路器的研究图1HDCVB结构示意图正常情况下,斥力真空触头机构处于合闸状态,换流晶闸管组件处于关断状态,换流电容预充电。当传感器检测到故障电流或控制器接到分闸指令后,立即触发斥力机构驱动触头分离(t1),真空灭弧室触头分离形成真空电弧,触头间产生弧压。当触头间隙形成足够的开距或延迟一定的时间后(t2),控制器向晶闸管组件F发出导通号,主回路电流i开始向换流支路转移,换流电容C的放电电流iC一部分可能会从二极管D上流过,VI支路电流iVI将逐渐减小直至过零熄弧(t3)。换流电流大于主回路电流部分将流过二极管支路(t3~t4)。当iD过零D截止后,主回路电流全部转移到C-F-L支路上(t4),一体的规模型企业,公司技术力量雄厚,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。同时,断路器两端出现正向过电压。当换流电容反充电压大于MOA动作电压后(t5),电流向MOA支路转移,MOA开始限压吸能。随着F电流减小到零后截止关断,短路电流全部转移到MOA上(t6),系统感抗中存储的能量被MOA吸收耗散(t6~t7),终电流减小到零被切断,分断过程结束(t7),见图2。混合型中压直流真空断路器的研究图2HDCVB分断过程示意图斥力真空触头机构VI上并联二极管组件D使分断过程中恢复过电压出现的时刻后移,为触头电流过零后动静触头间介质恢复创造了近似零电压的恢复过程,增强了触头间隙后续承受恢复电压的能力,提高了分断可靠性。在电感L两端并联续流二极管的目的是为了减小晶闸管组件通过浪涌电流后截止时的du/dt和降低电容反充电压幅值。基于强迫换流原理的HDCVB通流能力强,分断电流高,且分断时间短,限流效果和工程适用性好。5、结语混合型中压直流真空断路器方案,原理简单、分断速度快、可靠性高,可以实现大容量中压直流分断,基于斥力原理的真空触头机构可以实现额定电流通流和快速动作的功能;中压脉冲功率组件均压措施改善了串联应用的分压特性,采用扩大门极和强触发可有效提高浪涌通流能力,光控触发的方案实现了电气隔离,节约了触发电源;避雷器的能量等效性原则和参数设计方法等为中压直流短路器的研制打下了坚实的基础。