不同負荷下SF6高壓斷路器最佳開斷速度特性的研究

《不同負荷下SF6高壓斷路器最佳開斷速度特性的研究》是依託清華大學，由黃瑜瓏擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：不同負荷下SF6高壓斷路器最佳開斷速度特性的研究
• 依託單位：清華大學
• 項目負責人：黃瑜瓏
• 項目類別：面上項目

項目摘要

本項目針對一種單相自能壓氣式的126kV SF6斷路器，進行SF6高壓斷路器不同負荷下最佳開斷速度特性的研究。套用一種電動機直接驅動高壓斷路器的方法，通過建立仿真模型計算和斷路器樣機試驗，研究SF6斷路器分閘操作時，根據當時通過電流電壓和相位的不同負荷工況下，如在額定短路電流、負荷電流、小電流、容性負載、感性負載等，應該選擇什麼樣的分閘速度特性操作斷路器。例如在小電流或無載時以較低的分閘速度操作，而在短路故障時以較高的分閘速度操作。在保證可靠開斷的前提下，用最佳的開斷速度特性操作斷路器，以減輕斷路器在分閘操作時的機械撞擊力和機械部件的磨損，獲得開斷過程中電氣和機械性能上的最佳開斷效果。本項技術的套用，使得操作頻繁的SF6高壓斷路器實際的分閘操作多數是在速度較低的情況下進行，可減少斷路器的機械故障和提高運行可靠性，提高斷路器的工作壽命，實現SF6高壓斷路器的智慧型化運行。

結題摘要

目前，廣泛套用在電力系統中的SF6高壓斷路器都是按開斷額定短路電流設計製造的，在產品型式試驗時，要求通過100% 額定短路電流的開斷試驗。統計電力系統的實際運行數據和分析斷路器現場運行經驗可知，高壓斷路器在電網運行中，工作狀態有多種情況，如有無載、額定負載、短路故障等情況。斷路器在不同情況下開斷操作時，通過斷路器的電流和恢復電壓的參數不同，斷路器所需開斷能力不相同。但當前的SF6高壓斷路器都是以單一的運動特性操作斷路器分閘，使得在開斷額定電流時很容易開斷成功，並且有較大的開斷裕度。特別是對於工作在頻繁操作的斷路器，用開斷100% 額定短路電流的能力開斷額定電流或進行空載分閘，每次操作都產生很強的機械部件的機械碰撞，對斷路器的使用壽命和運行可靠性極為不利。本項目通過建模仿真計算和樣機的試驗測量，針對126kV SF6斷路器，進行不同負荷下最佳開斷速度特性的研究。本項目試驗樣機是套用一種電動機直接驅動高壓斷路器的方法，運用電動機的侍服控制技術，實現了高壓斷路器的操作過程中的機械運動特性智慧型控制，按照需求實現了高壓斷路器的快速和慢速的分合閘運動。研究了SF6斷路器分閘操作時，根據通過的電流和恢復電壓的不同負荷工況，如在額定短路電流、負荷電流、小電流情況等，不同的分閘運動特性操作斷路器的開斷電流的特性。 本項目採用了電動機直接驅動SF6高壓斷路器技術，通過在不同負荷下SF6高壓斷路器以最佳開斷速度特性驅動高壓斷路器運動，以實現126kV等級SF6高壓斷路器的運動侍服控制，使得SF6高壓斷路器實際的分閘操作多數是在速度較低的情況下進行，可以減少高壓斷路器的觸頭的燃弧時間和機械撞擊，提高斷路器的機械及電氣壽命，減少斷路器的機械故障和提高運行可靠性，實現SF6高壓斷路器的智慧型化運行。