真空断路器电寿命状态监测系统的研究

对真空断路器电寿命状态监测进行研究,通过对真空断路器短路开断电流的测量,采用开断电流加权累计法计算真空断路器的剩余电寿命。采用罗氏线圈测量电流来研究实现对真空断路器的电寿命状态监测。该项研究有助于实现对真空断路器的状态检修和减少真空断路器的使用浪费及故障隐患。     

基于人工神经网络和电寿命判据的真空断路器仿真

如何在真空断路器(VCB)电寿命的若干判据中选出对最终状态检修影响较大的因素以及如何确定这些因素和最终状态检修之间的关系是一个棘手问题,文中将真空断路器电寿命的若干判据标准和人工神经网络贡献变量法相结合,为真空断路器的状态检修提供了一条新思路.建立了状态检修仿真模型,并用Matlab编程证明仿真结果可以看出经过变量选择后确定的因素的合理性.     

真空断路器在线监测系统的设计

介绍了真空断路器的基本工作原理,以现代状态检修概念为基础,利用各种传感器技术对真空断路器进行在线工作状态的数据采集,并对数据进行处理和判断,实现对真空断路器的在线实时状态监测.在数据处理中提出了一种新的关于真空度判断和振动信息分析的方法:利用开断时间参数,根据数理统计规律,采用趋势预测方法来判断断路器的状态好坏.对于振动信息,采用了积分参数法进行分析,能够有效的判断出机械机构的状态,并设计了一套真空开关在线监测系统.     

浅析真空断路器合闸弹跳故障

合闸弹跳是真空断路器机械特性的重要参数,它影响到灭弧室的电寿命。而采用缓冲机构减小弹跳的方法又会影响到断路器工作的可靠性。该文从真空断路器的工作机理出发,分析了这几种因素之间的关系,并分析找出主要矛盾,提出减少弹跳的对策。     

真空断路器开断并联电抗器过电压抑制方法

针对真空断路器开断并联电抗器产生过电压故障的难题,文章基于广东电网某220 k V变电站真空断路器开断并联电抗器的现场试验数据,结合Helmer仿真模型、断路器断口间杂散电容和损耗、相间耦合杂散电容和损耗,建立真空断路器开断并联电抗器过电压计算模型.仿真计算了避雷器伏安特性、安装位置、并联电容器容值对真空断路器开断并联电抗器过电压的影响,研究结果表明:避雷器可以降低其安装位置的过电压,避雷器低伏安曲线的限制过电压的效果更明显;并联电容器可以有效降低过电压幅值,并对过电压振荡频率与陡度有较好的抑制效果.     

气体绝缘363 kV快速真空断路器电场分析

具有快速开断能力的真空断路器能够在极短时间内开断短路电流,有利于减小短路电流对电网设备的冲击,但目前单断口的真空断路器难以直接应用于高电压等级电网。提出了一种全新的SF6气体绝缘的363kV真空断路器,采用40.5kV真空灭弧室的串并联结构,采用基于涡流驱动原理的操动机构实现短路电流的快速开断。对于高电压等级真空断路器,需要重点研究断路器内部的电场分布问题。基于总体设计结构的对称性对断路器单个单元和端部单元进行了简化,然后建立了对应的断路器三维多重介质有限元计算模型,分析了导电杆、灭弧室、接线端子等关键部件的电场强度。计算结果表明:电场严重集中于上下接线端子、转接法兰的圆角处。雷电冲击电压下,接线端子圆角和转接法兰圆角最大值分别为28.5kV/mm和22.9kV/mm,导电杆的表面最大电场为13.4kV/mm,真空灭弧室内外及其他部件均处于控制范围内。对接线端子的圆角半径进行了优化设计,确定其圆角半径为12mm,为样机的生产提供了参考。     

真空断路器操作过电压理论分析和仿真研究

在真空断路器开断交流电流真空间隙介质恢复物理过程的基础上,建立了灭弧室介质强度恢复的数学模型,采用Saber软件的MAST语言编程,以真空断路器开断空载变压器的一个完整过程为例进行了仿真计算,根据计算结果,分析了暂态过程、过电压的特点以及变压器、真空断路器参数对过电压的影响。     

模糊神经网络全闭环调控的永磁真空断路器动态特性分析

针对难以精确实现对永磁真空断路器合分闸过程动态特性控制,从而导致影响其机械与电气寿命的问题,提出了一种模糊神经网络全闭环智能调控方法.在分析永磁真空断路器合分闸过程硬件结构设计模型的基础上,建立了运动机构的实时位移x和输出量PWM占空比的隶属度函数与模糊控制规则.构造了1-3-1的三层BP神经网络结构,建立了合分闸过程BP神经网络数学模型,结合Matlab仿真软件训练了模糊控制规则,训练结果能较好满足系统合分闸过程精确控制要求.实验数据对比表明,相较于全导通控制策略和模糊控制策略,模糊神经网络控制策略能更有效地实现对永磁真空断路器合分闸过程的动态控制,提高了永磁真空断路器的机械与电气寿命.     

12kV真空灭弧室绝缘性有限元仿真与优化

利用COMSOL 5.1软件建立真空断路器三维有限元模型,通过加载交流耐受电压分析和计算12 k V真空断路器隔室和灭弧室的电场分布以及动静触头在不同开距下的电场强度变化规律。通过仿真与优化可知:真空断路器灭弧室内屏蔽罩和陶瓷套管起到改善电场强度分布的作用;真空灭弧室4个场强较大值部位的圆角半径取2.5 mm较为合适;断路器分闸时,真空灭弧室动静触头之间的开距应取8~11 mm。仿真结果为真空断路器小型化和绝缘性能优化设计提供参考。     

海上风电场中压电缆集电系统暂态过电压仿真

为研究海上风电场真空断路器重燃造成机端变压器绝缘损坏的机理,特对真空断路器进行高频建模分析.首先利用自定义真空断路器模型建立了海上风电场中压电缆集电系统PSCAD/EMTDC仿真简化模型,研究了断路器重燃特性和分闸初相角以及电缆长度对机端变压器高压侧暂态过电压和重燃次数的影响.仿真结果表明:断路器3个特征参数中介质恢复强度对暂态过电压和重燃次数影响最大,分闸初相角为45°开断感性负载断路器发生重燃现象时产生的过电压最大,过电压幅值可达3.26 p.u.,陡度可达12.46 p.u..最后文中提出在机端变压器高压侧同时串联扼流线圈,并联小电容,增加氧化锌避雷器过电压保护装置.仿真结果表明加装过电压保护装置后暂态过电压幅值和陡度以及重燃总次数得到了明显的抑制.     

真空断路器分断金属液桥形成的数值模拟

为研究高压真空断路器触点分断电弧的产生机理,考虑触点表面微观形貌,建立真空环境下铜触点电接触的几何模型和数学模型。数值模拟真空断路器分断时金属液桥的形成过程,其中金属液桥的熔化电压与铜材料的熔化电压近似相等,证明建立仿真模型的正确性。得出金属液桥形成中的温度分布及熔化相变体积变化;探究触点初始分断电流、表面粗糙高度及初始接触压力对金属液桥形成的影响。数值计算结果表明:金属液桥的电势差由电接触位置向电极两边逐渐减小;模型最高温度出现在电接触位置;金属液桥的形变受热膨胀力与表面张力共同作用,随着熔化相变体积的增大,影响金属液桥形变的主导因素从热膨胀力逐渐过渡为表面张力,因此其形状由最初的圆柱形变为哑铃型;金属液桥熔化所需时间随触点初始分断电流和触点表面粗糙高度的增大而减小,随触点初始接触压力的增大而增大。为进一步研究真空金属蒸气电弧的形成机理及提高断路器的可靠性和寿命提供理论支持。     

真空断路器弹簧操动机构中凸轮机构的优化设计

改善真空断路器操动机构的传动运动特性 ,减小真空断路器的操作输出功 ,对提高真空断路器的操作使用性能及寿命都具有直接的影响 利用凸轮机构的多项式运动规律的特点 ,以凸轮多项式运动规律的多项式系数为优化变量 ,以断路器操动机构最小的输出功为目标函数 ,考虑操动机构合分闸时凸轮机构传动压力角的情况 ,建立了弹簧操动机构中凸轮机构的优化数学模型 ,并利用MATLAB语言的优化工具箱方便地实现了优化过程 ,得到了较理想的优化设计结果     

ZN28-10Q真空断路器

ZN 28-10Q 真空断路器是广东珠江开关厂和西安高压电器研究所联合研制的新一代真空断路器,选用纵磁场结构的小型化灭弧室,其特点是触头用铜铬材料制造,开断电流时产生纵磁场,开断能力大,电寿命长、截流小、开断短路后触头烧损小、绝缘水平高。有陶瓷外壳和玻璃外壳两种,绝缘材料和结构满足电力部“全工况”要求,可使用在潮湿和凝露气候条件地区,特别适用于频繁操作、无需检修和无油化的变电站。ZN28-10Q 真空断路器的技术参数和经济指标达到国内领先水平和国际八十年代末先进水平,被列入1995年度国家级和省级重点新产品试制鉴定计划,获’94布鲁塞尔尤里卡世界发明博览会金奖,是我国开关行业唯一获此殊荣的     

10kV真空断路器的状态评估诊断及其检修建议

本文以厦门局110kV将军祠、叶厝变变电站的共计58台VD4型10kV真空断路器为例,进行设备的状态评估诊断,具体分析诊断该类断路器的常见缺陷,为VD4型10kV真空断路器及其它型号的真空断路器运行维护提供有益参考。     

智能永磁真空断路器在配电网中的应用

真空断路器的驱动机构,经历了电磁操动机构、弹簧操动机构和永磁操动机构。永磁操作机构具有长寿命、高可靠性,免维护的特点。智能真空永磁断路器在配电网中开始逐步应用,提高了配电网的自愈功能。     

如何测试真空断路器机械寿命

文中对真空断路器机械寿命测试存在的问题进行分析,并针对问题提出了解决办法。     

真空断路器及其发展刍议

随着电力技术的发展,电网改造的需要,对高压开关设备的性能提出了更高的要求。真空断路器由于其所特有的性能和在高压断路器领域中无可替代的地位,将会在电力系统的中低压电器领域内起到重要作用。本文介绍了真空断路器及其工怍原理,特性优点和绝缘特性,概述了真空断路器的在线状态监测过程及其智能化面临三大技术问题、解决办法、维护方法,展望了真空断路器的未来发展。     

真空断路器的发展趋势

真空开关具有开断容量大、可靠性高、体积小、重量轻、不爆炸、低噪音、不污染环境、寿命长、能在整个寿命期内做到少维护和免维护等一系列优点,使其在世界范围得到了广泛的应用。在中压范围内,真空断路器已占有世界市场的65%,特别在美国、日本、德国,真空开关占有绝对的优势。在我国,由于受中压断路器无油化和城乡电网改造的影响,真空开关得到了突飞猛进的发展。     

12KV真空断路器的使用与维护

目前我国大量使用的12KV真空断路器,均为吸纳国外先进技术,立足于国产原材料和工艺的基础上,研制成功的拥有自主知识产权和专利技术的真空断路器。本文就对12KV真空断路器的使用和维护进行了分析,同时对户外真空断路器手动合闸功能的实现做了详细的阐述。     

断路器主触头导电性能状态监测方法的探讨

断路器在正常工作时的电流主要是从主触头流过,当电流流过导体时发热是不可避免的,随着断路器寿命的延长,主触头的机械磨损和电磨损逐渐积累而表现为接触电阻不断增大而使断路器的主触头温度不断升高。本文提出一种思路,即通过断路器的外壳温度、环境温度和负荷来推测断路器主触头的导电状况,计算主触头接触电阻,从而间接了解断路器主触头导电情况,实现对断路器主触头的监视。