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低压断路器发展现状(低压直流断路器研究现状

来源:www.xrdq.net   时间:2023-01-24 23:26   点击:206  编辑:admin   手机版

1. 低压直流断路器研究现状

直流断路器工作原理:当断路器因为过流或正常的分 闸敕令而分闸的话,推动机构将会带动动触头分闸。

2. 低压断路器设计与制造

隔离开关是一种可以接入、安装和开断一切正常运作电源电路中的电流量,也可以在异常运作的电源电路中(负载、短路故障)按照规定的标准接入、安装一定時间和开断电流量的电器开关。

低压断路器经常在高低压配电柜和低压配电箱中做为电源总开关应用,而且当路线中发生过电流量(负载和短路故障)、断相、走电等常见故障时,能全自动断开路线,执行线路保护装置。

低压断路器在生产制造和应用层面遵循的国家行业标准是GB14048.2-2008,而家中应用的隔离开关其规范是IEC60898。

低压断路器,从结构特征可分成三种形式:第一种是气体绝缘层框架断路器,国际性上通用性名是Air circuit breaker,通称为ACB隔离开关;第二种是塑壳断路器,国际性上通用性名是Moulded case circuit breaker,通称为MCCB隔离开关;第三种是微型断路器,国际性上通用性名是Micro circuit breaker,通称为MCB隔离开关。家居配电设备应用的隔离开关归属于MCB,而且经常被称作空气漏电开关。

低压断路器还可分成配电设备型隔离开关和电机维护型隔离开关,也有专用型于照明灯具控制回路的隔离开关,及其漏电保护器等。

3. 直流断路器的技术难点

直流断路器的工作原理

1.

断路器的作用是切断和接通负荷电路,以及切断故障电路,防止事故扩大,保证安全运行。而高压断路器要开断1500v,电流为1500-2000a的电弧,这些电弧可拉长至2m仍然继续燃烧不熄灭。故灭弧是高压断路器必须解决的问题。

2.

吹弧熄弧的原理主要是冷却电弧减弱热游离,另一方面通过吹弧拉长电弧加强带电粒子的复合和扩散,同时把弧隙中的带电粒子吹散,迅速恢复介质的绝缘强度

4. 低压直流断路器研究现状论文

一、特高压直流输电技术的优点

1.经济方面:

(1)线路造价低。对于架空输电线,交流用三根导线,而直流一般用两 根,采用大地或海水作回路时只要一根, 能节省大量的线路建设费用。 对于电缆, 由于绝缘介质的直流强度远高于交流强度, 如通常的油浸纸电缆, 直流的允许工 作电压约为交流的 3 倍,直流电缆的投资少得多。

(2)年电能损失小。直流架空输电线只用两根,导线电阻损耗比交流输 电小;没有感抗和容抗的无功损耗; 没有集肤效应, 导线的截面利用充分。 另外, 直流架空线路的 “空间电荷效应 ”使其电晕损耗和无线电干扰都比交流线路小。

所以,直流架空输电线路在线路建设初投资和年运行费用上均较交流经济。

2. 技术方面:

(1)不存在系统稳定问题,可实现电网的非同期互联。由此可见,在一 定输电电压下, 交流输电容许输送功率和距离受到网络结构和参数的限制, 还须 采取提高稳定性的措施, 增加了费用。 而用直流输电系统连接两个交流系统, 由 于直流线路没有电抗, 不存在上述稳定问题。 因此, 直流输电的输送容量和距离 不受同步运行稳定性的限制,还可连接两个不同频率的系统,实现非同期联网,提高系统的稳定性。

(2)限制短路电流。 如用交流输电线连接两个交流系统, 短路容量增大, 甚至需要更换断路器或增设限流装置。然而用直流输电线路连接两个交流系统, 直流系统的 “定电流控制 ',将快速把短路电流限制在额定功率附近,短路容量不 因互联而增大。

(3)调节快速,运行可靠。直流输电通过可控硅换流器能快速调整有功 功率,实现 “潮流翻转 ”(功率流动方向的改变),在正常时能保证稳定输出,在 事故情况下, 可实现健全系统对故障系统的紧急支援, 也能实现振荡阻尼和次同 步振荡的抑制。 在交直流线路并列运行时, 如果交流线路发生短路, 可短暂增大 直流输送功率以减少发电机转子加速,提高系统的可靠性。

(4)没有电容充电电流。直流线路稳态时无电容电流,沿线电压分布平稳,无空、轻载时交流长线受端及中部发生电压异常升高的现象, 也不需要并联电抗补偿。

(5)节省线路走廊。按同电压500 kV考虑,一条直流输电线路的走廊〜40 m,一条交流线路走廊〜50 m,而前者输送容量约为后者2倍,即直流传输 效率约为交流 2 倍。

二、直流输电技术的不足:

(1)换流装置较昂贵。这是限制直流输电应用的最主要原因。在输送相 同容量时,直流线路单位长度的造价比交流低 ;而直流输电两端换流设备造价比 交流变电站贵很多。这就引起了所谓的 “等价距离 ”问题。

( 2)消耗无功功率多。一般每端换流站消耗无功功率约为输送功率的 40%〜60%,需要无功补偿。

(3)产生谐波影响。 换流器在交流和直流侧都产生谐波电压和谐波电流,使电容器和发电机过热、换流器的控制不稳定,对通信系统产生干扰。

( 4)就技术和设备而言,直流波形无过零点,灭弧困难。目前缺乏直流 开关而是通过闭锁换流器的控制脉冲信号实现开关功能。若多条直流线路汇集一个地区,一次故障也可能造成多个逆变站闭锁, 而且在多端供电方式中无法单独 地切断事故线路而需切断全部线路,从而会对系统造成重大冲击。

(5)从运行维护来说,直流线路积污速度快、污闪电压低,污秽问题较 交流线路更为严重。 与西方发达国家相比,目前我国大气环境相对较差, 这使直 流线路的清扫及防污闪更为困难。 设备故障及污秽严重等原因使直流线路的污闪 率明显高于交流线路。

(6)不能用变压器来改变电压等级。直流输电主要用于长距离大容量输 电、交流系统之间异步互联和海底电缆送电等。与直流输电比较,现有的交流500kV 输电(经济输送容量为1000 kW, 输送距离为 300~500 km )已不能满足 需要,只有提高电压等级,采用特高压输电方式,才能获得较高的经济效益。

5. 低压断路器的断流能力

新建农村变电所应充分体现出安全性、可靠性、经济性和先进性,其主结线应简单清晰、安全可靠;设备布局应紧凑合理、维护方便,并要选用技术性能先进的设备,简化二次结线与装置,逐步发展远动设施:

(1) 建设枢纽变电所时考虑63kV高压侧装设油断路器,电流、电压互感器等设备,完善保护、控制设施;10kV侧出线断路器根据断流容量选择户内高压开关柜或户外SF6断路器及真空断路器。

(2) 农村终端变电所应根据情况分为两种建设方案,第一种是比较容易实现的近期方案,即变电所63kV侧主变保护在遮断容量满足要求时,选用可控气吹熔断器或新型高压熔断器,目前一些35kV变电所已使用了从国外引进的新型高压熔断器。(3)农村终端变电所的建设方案也是今后的发展方向,变电所主变的63kV侧安装安秒特性稳定的新型高压熔断器,主变选用国产节能变压器,再配上电压调整器,自动进行电压调整,保证电压质量;配上远动装置,实现遥测、遥信、遥控(遥调),在远离变电所的调度室观察了解变电所的功率、电流、电压和断路器位置等各种参数和设备运行状况,随时进行控制调节,达到先进的运行管理水平。

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