摘要：快速断路器可实现短路故障的快速切除,对保证电力系统安全稳定运行具有重要意义。针对一种快速响应、高速运动的新型液压操动机构,建立液压操动机构、传动系统和灭弧室之间的耦合关系,开展液-机-气联合仿真研究,分析不同操作功对动触头运动特性、液压缸缓冲特性和灭弧室反力特性的影响规律,在此基础上,对传动系统应力分布进行计算,对存在破坏风险的零部件提出改进策略,确定试验样机设计方案。研究结果表明:操作功对分闸速度影响明显,确定机构活塞杆侧作用面积为3160mm^(2),分闸速度提升至13.63m/s,触头机械分离时间缩短至4.45 ms,满足快速开断需求。随着机构操作功的提升,机构缓冲力峰值和灭弧室压气反力峰值提升明显,造成部分传动件应力值超标,通过优化液压操动机构缓冲性能以及传动件结构,设计出满足机械强度要求的传动系统。研究成果指导研发了操动机构试验样机,试验结果满足快速开断要求。

摘要：快速断路器能够显著缩短开断时间,提高系统暂态稳定性,保证电力系统的安全稳定运行。为此提出快速断路器灭弧室结构设计方案,建立磁流体动力学(magnetohydrodynamics,MHD)电弧数学模型,计算不同燃弧时间的快速断路器开断过程气室压强、喷口气流速度和电弧温度变化趋势,对比分析气压特性、电弧电导、弧后电流等关键开断参量,综合评估快速断路器开断性能,确定样机设计方案。研究结果表明:分闸速度11.7m/s、超程33 mm、充气压强0.65 MPa的灭弧室设计方案,具备7 ms短燃弧、11.5 ms中燃弧和16 ms长燃弧开断能力。样机顺利通过了T100(a)开断试验,短燃弧时间为7.4 ms、中燃弧时间为10.8 ms、长燃弧时间为16.1 ms,验证了仿真计算的有效性。该550 kV快速断路器成功将开断时间缩减至25 ms以内,对提高电网稳定性、可靠性具有重大意义。

摘要：设计了一种分相式快速真空断路器,主要由混合式快速机构和固封极柱构成,混合式快速机构包括永磁机构和双线圈斥力机构2部分。利用Ansys Maxwell对快速机构进行了建模和有限元分析及其优化;并考虑实际产品中斥力机构的整体结构布局,对斥力部分线圈骨架材料及结构形式、有无斥力外壳支架进行了针对性的仿真优化。在仿真的基础上,研制了10 kV快速真空断路器的实验样机,并通过大量的实验验证了仿真的正确性。针对因快速机构合闸速度快导致的合闸弹跳大的问题,采用了液压缓冲装置及对其合理的结构设计来解决。最终实测其分闸时间为2.1 ms,分闸反弹小于2 mm,合闸时间为9.6 ms,合闸弹跳小于1 ms,满足国标规定和项目要求。样机在中国电科院试验站通过了包括短路关合和开断试验、机械试验、温升试验及动热稳定试验在内的多项型式试验。

摘要：当今国外很多快速断路器制造厂商生产的快速断路器的灭弧室结构形式,已从传统的带有磁吹装置的纵缝灭弧室,改为采用不带磁吹装置的栅片式灭弧室或绝缘钢片灭弧室以及螺旋电弧灭弧室等,文章对直流快速断路器的灭弧系统、各种灭弧室的灭弧原理及设计灭弧系统中的注意事项作了介绍.

摘要：在高电压等级设备的结构设计中,电场分布是不可忽视的影响因素,因此需在快速断路器的研发阶段对其电场分布进行分析校核。本文以252kV快速断路器为研究对象,建立三维简化模型进行电场仿真计算,分析均压装置的结构、尺寸及安装距等对电场分布的影响。通过对比研究实现对均压装置结构、安装位置及尺寸的优化配置,最终确定选用管母型均压装置,管径为40mm,安装距为20mm,此方案可将设备最大电场强度控制在2.3kV/mm以下。本文研究结果可为产品的优化提供参考。

摘要：本文介绍了桂林电网现有运行方式对配网设备选型所造成的影响,通过分析断路器的设计原理,选用一种分界点快速断路来达到直接隔离用户故障的目的,并对配网线路上的断路器功能需求提出相关建议。