摘要：户外高压隔离开关是电力传输系统的核心设备,但常受到外界风力等干扰而造成合闸失败的影响,因此设计了一种抗干扰的新型高压隔离开关。为了进一步研究该新型隔离开关在风载作用下的力学特性,首先在Fluent软件中对高压隔离开关风场阻转矩计算模型进行构建,计算得到风场来流方向在导电杆上产生的阻转矩大小。然后在有限元软件Ansys中建立了新型隔离开关的有限元模型,最后通过将风载所产生的阻转矩施加到仿真模型上进行力学特性分析。结果表明:隔离开关的变形量及应力集中的位置均位于支架的销轴孔位置,断定该处属于隔离开关的薄弱环节,应重点考虑该处的加固处理。通过以上仿真分析,为隔离开关抗风优化设计提供依据。

摘要：针对户外高压隔离开关常受到外界环境等外力的作用而造成合闸失败的问题,设计了一种新型抗干扰高压隔离开关。首先通过对传统的三柱水平旋转式高压隔离开关的结构组成和工作原理进行分析,得出了造成高压隔离开关合闸过程中导电杆提前翻转的原因。然后结合槽轮间隙机构和四连杆阻尼机构的运动特点,给出了抗干扰隔离开关的设计方案与三维几何模型的建立。最后通过数值仿真对四连杆阻尼机构中弹簧的安装位置进行了确定,并验证了设计目标要求。结果表明:该结构可以有效解决传统高压开关导电杆受外力的干扰,可为隔离开关结构的优化设计提供参考依据。

摘要：为了适应国家“碳达峰、碳中和”的发展需求,研制具有结构简单、环境适用范围广、免维护和可靠性高等优点的开关设备是发展第三代环保智能变电站的产品基础。文中以72.5 kV真空断路器为研究对象,通过有限元仿真分析确定了真空灭弧室关键零部件的具体尺寸、动静触头开距和动静触头类型,并对断路器主回路进行温升仿真校核,计算结果表明,新设计的72.5 kV真空断路器具有额定通流3 150 A和开断40 kA故障电流的能力,各项型式试验的顺利通过验证了72.5 kV真空断路器结构设计的合理性。

摘要：以363 kV阀侧断路器为研究对象,建立三维简化模型,并综合考虑静载荷、风载荷及覆冰载荷等组合工况的条件下,对363 kV阀侧断路器整机进行静力学分析,得到整机零部件应力及变形分布情况,其中支柱复合套管根部最大应力为70.928 MPa,小于材料屈服强度。其次对363 k V阀侧断路器灭弧室关键件进行优化设计,并进行静电场和动态电场仿真分析,电场强度最大值降低了9.86%。然后设计真型抗震性能试验,获得了其自振频率及应变响应、加速度响应曲线,由测量点数据计算的支柱复合套管最小安全系数为1.97,且产品外观良好。因此,363 kV阀侧断路器通过了0.4g工况下的抗震力学性能试验,并通过了电气及机械性能试验检验,验证了整机结构设计的合理性,为支柱套管结构优化和导电结构的设计奠定基础。

摘要：直流穿墙套管是承载系统安全的一个核心设备,在直流输电系统中处于咽喉位置,文中以515 kV SF_(6)气体绝缘结构穿墙套管为研究对象,针对超长导电杆挠度过大引起穿墙套管内部电场畸变的问题,新设计一种带空间支撑结构的导电杆,并与传统导电杆对比分析,得到新型导电杆挠度值下降了34.95%,然后对安装新型导电杆的穿墙套管进行温升仿真分析,计算结果表明,安装新型导电杆的穿墙套管具备额定通流6515 A和耐受1550kV雷电冲击的能力。各项型式试验的顺利通过,验证了515kV SF_(6)气体绝缘结构穿墙套管结构的合理性,为直流输电工程更高电压等级穿墙套管的研制奠定理论基础。

摘要：针对550 kV柱式SF_(6)断路器频繁投切滤波器组时易发生外绝缘闪络,灭弧室内部闪络和重击穿以及灭弧室径向击穿三类故障问题,结合实验室及现场的故障原因统计分析,文中提出了550 kV双断口柱式SF6断路器的改进设计方案并进行了深入研究,以降低故障发生概率,满足特高压直流输电系统稳定、可靠的要求。采用双断口全极试验法,在全极试验样机上完成了滤波器组电流开合极限(BCM)试验、交直流混合耐压试验以及机械寿命试验,试验结果表明采用改进设计方案的550 kV双断口柱式SF6断路器安全可靠,未发生重击穿现象。通过多组滤波器电流关合试验的预击穿时间统计分析,结合试验样机的灭弧室状态进行总体评价,为550 kV交流滤波器组(ACF)断路器的运维管理提供指导。

摘要：为了满足第三代智能变电站发展的需求,研制的具有结构简单、紧凑、可靠性高和安装维护简便等优点的复合式组合电器是发展第三代智能变电站的产品基础。该文介绍了复合式组合电器三工位组合开关常用的两种结构及性能参数,采用仿真分析软件对三工位组合开关进行电场仿真,并对部分组件进行强度校核。计算结果表明:两种三工位组合开关性能安全可靠,其绝缘、母线转换电压(100V)、感应电流(B类)开合和机械寿命M2级(10 000次)等相关型式试验的顺利通过,以及国内外电站的应用验证了其设计的合理性。三工位组合开关的成功研制,实现了复合式组合电器开关设备的自主化设计及制造,为新时代智能化变电站的完善提升提供了设备支撑。

摘要：为了实现断路器选相合闸操作,对断路器机械稳定的性能进行研究分析,由于断路器运行时会受到各种因素的影响,致使断路器稳定性较差,对可能影响断路器稳定性的因素分类试验研究,得到了各类影响因素与断路器机械稳定性的变化规律,并根据研究结果,最终确定选相合闸断路器的SF6气压和选配机构的操作电压,并进行200次机械操作试验,合闸时间的正负偏差均在0.5 ms以内。选相合闸断路器顺利完成带电操作试验,且均在电压过零位置附件关合。选相合闸装置与断路器的结合,为超特高压断路器结构和空间布局的简化提供了可能性,同时,减少了超特高压断路器故障发生率。

摘要：1 120 kV特高压直流隔离开关的核心问题在于其通流能力,而载流系统的接触部位温升大小决定了隔离开关的通流水平。文中从接触电阻理论出发,研究了接触压力与接触点数对接触电阻的影响规律,设计了一种双层环形触指/触头载流结构,开发了环形触指的制造加工工装及加工工艺流程,并在环形触指/触头的基础上设计出了高载流技术的新型1 120 kV特高压直流隔离开关。为进一步研究隔离开关载流性能,文中对触指/触头接触部位进行了独立的电—热耦合分析,结果显示载流系统最大温升61.56 K,满足国标规定的温升值65 K。最后,通过隔离开关载流系统温升试验、动热稳定试验以及直流隔离开关整机的绝缘试验,进一步验证了设计的载流系统的可靠使用性能。

摘要：以隔离开关关键零部件触头为研究对象,建立温升理论模型,通过±60℃高低温试验平台,测试了1000次机械操作前后触头表面夹紧力、压紧弹簧力值、触头磨损率和回路电阻等通流参数,设计触头温升试验,定量研究高低温对触头通流能力的影响。建立温度与触头夹紧力、镀银层磨损量和接触电阻的关系曲线,分析了触头夹紧力、镀银层和接触电阻随温度变化情况,通过试验研究可知,低温环境对触头温升变化没有高温影响大,为隔离开关触头优化改进和通流能力的提升奠定理论基础。