363 kV快速真空断路器电场计算
vs1真空断路器的主要技术参数
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363kV真空断路器支柱绝缘子模态及地震响应谱分析
363kV真空断路器支柱绝缘子模态及地震响应谱分析樊益平;刘恒;余晓;艾绍贵;罗海荣【摘要】当地震波的振动频率接近电力设备支柱绝缘子的固有振动频率时,可引发共振现象而导致设备损坏.针对363 kV真空断路器支柱绝缘子建立了有限元模型,对支柱绝缘子进行地震响应谱分析,可为支柱绝缘子结构的设计提供参考.首先对支柱绝缘子进行结构静力学分析,计算支柱绝缘子自身应力分布;其次进行有预应力模态仿真分析,计算出支柱绝缘子1-10阶振型对应的模态频率;最后在计算出各阶模态频率的基础之上,对断路器支柱绝缘子进行了地震响应谱分析,在x+y方向施加EI Centro波加速度频谱,计算出支柱绝缘子的最大应力分布和沿各坐标轴方向的最大形变位移.【期刊名称】《宁夏电力》【年(卷),期】2019(000)003【总页数】7页(P35-41)【关键词】真空断路器;支柱绝缘子;地震;模态分析;响应谱分析【作者】樊益平;刘恒;余晓;艾绍贵;罗海荣【作者单位】国网宁夏电力有限公司电力科学研究院,宁夏银川750011;重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室,重庆400044;重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室,重庆400044;国网宁夏电力有限公司电力科学研究院,宁夏银川750011;国网宁夏电力有限公司电力科学研究院,宁夏银川750011【正文语种】中文【中图分类】TM561.2地震是严重威胁电力设备安全可靠运行的自然灾害之一[1],可导致电力设备及其支柱绝缘子的破坏,严重时还可能引发火灾甚至爆炸等危及人身安全的事故,因此开展电力设备的结构和振动分析,为电力设备的设计和制造提供参考,从而增强电力设备承受地震的能力。
目前对电力设备的振动分析主要采用振动试验和数值仿真的方法:文献[1]分析了地质灾害造成电力设备损坏的原因;文献[2]总结了抗震性能计算分析方法;文献[3-4]分别对电容器组、特高压套管进行了地震模拟振动台试验,测定其动力特性和关键部位的应变、加速度等地震响应;文献[5]对避雷器和互感器耦联体系进行了地震模拟振动台试验,研究了地震振动输入峰值加速度、硬管母与设备间的联接方式、滑动金具滑动槽长度对设备地震反应规律的影响;文献[6]利用反应谱分析方法研究了不同地震反应谱激励下气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)地震响应的薄弱部位及其响应规律,并对薄弱部位参数进行优化分析;文献[7-8]利用有限元仿真软件,分别对特高压电抗器-套管体系和特高压铁塔进行了地震响应分析;文献[9]提出在直流旁路开关底部设置钢丝绳阻尼器和液压阻尼器组成的减震支座,并进行了地震响应谱分析,验证了减震支座的有效性;文献[3-5]采用地震模拟振动台对电力设备进行试验;文献[6-9]采用有限元仿真方法对电力设备进行地震模拟。
真空断路器永磁驱动机构计算书
内高压真空断路器驱动机构参数计算书一·驱动机构动作原理:ZNB-10户内高压断路器的驱动机构主要由永磁体、铁心、分、合闸线圈以及磁轭七部分组成。
驱动机构的作用是为在合闸过程中为断路器提供合闸动力,在分闸时解除合闸保持,使断路器靠自身的触头簧和分闸簧分闸。
同时,驱动机构还可以在合闸终了和分闸终了的位置分别提供合闸和分闸保持力。
永磁体的作用是产生一个恒定的磁场,它和铁心、磁轭以及气隙共同组成磁路。
在这个磁路里,磁力线将按着磁阻最小的原则分布。
铁心和磁轭接触的这一部分磁阻很小,而铁心的另一端和磁轭组成的磁路中磁阻很大,这是因为它们之间气隙较大的缘故。
永磁体产生的磁力线广泛分布在磁阻较小的铁心那一端,磁力线的高变聚集在此刻产生了较大的阻力,这个力使得铁心保持在极限位置,即分、合闸位置所需的保持力。
合闸过程:此刻,铁心由于永磁体产生的磁保持力而处于分闸位置。
当合闸线圈通电时,又在铁心产生磁通φ,磁通φ与永磁体产生的磁通φ0方向相反(如下图所示),叠加后使铁心上端磁通减小,吸力减小;铁心下端磁通增加,吸力增加。
当合闸线圈安匝IN增加到一定值后,下端吸力大于上端吸力,铁心开始向下运动。
在铁心动作过程中,永磁体中的磁通φ0的大小可以认为不变。
当铁心向下动作时,下部气隙逐渐减小,上部气隙逐渐增大,因此逐渐由上部磁路转向下部磁路。
这样当合闸线圈断电后,铁心就被保持在合闸位置。
同样的,分闸过程与上述情况正好相反。
1·永磁体永磁材料是将所加的磁化磁场去掉以后,仍能在很长时间内保持强稳定磁性的一类磁性材料。
永磁材料具有较高的矫顽力。
衡量永磁材料性能优劣的主要因素是:退磁曲线上的剩磁、矫顽力、最大磁能积和回复磁导率。
永久磁铁产生的磁场,犹如电流源产生的静电场,其磁感应强度B是恒定的,长时期内变化不大。
综合考虑永磁材料的性能特点,本机构永磁材料选择NNF40,其主要性能参数如下:剩磁B r=1.25~1.29(T);最大磁能积(BH)max = 302~318kJ/m3;矫顽力Hcb=796~955KA/m;内禀矫顽力Hcj≥875KA/m居里温度Tc=310~330 0C;工作温度Tw = 80 0C;密度D = 7.3~7.5 g/cm3。
真空断路器分段计算公式
真空断路器分段计算公式
真空断路器的分段计算公式是用来计算真空断路器在不同工作条件下的性能参数的公式。
一般来说,真空断路器的分段计算公式包括以下几个方面:
1. 故障电流计算公式,用于计算真空断路器在故障状态下承受的电流大小。
这个公式通常涉及到故障类型、电网参数等因素,一般是根据电网的短路电流和系统参数来计算。
2. 短路电流下的电弧长度计算公式,用于计算真空断路器在短路电流作用下电弧的长度。
这个公式一般涉及到短路电流的大小、真空断路器的额定电流等因素。
3. 真空断路器的额定电流计算公式,用于计算真空断路器的额定电流,这个公式通常考虑到了电网的额定电流、环境温度、海拔高度等因素。
4. 真空断路器的热稳定电流计算公式,用于计算真空断路器在长时间工作状态下的热稳定电流。
这个公式考虑到了真空断路器的热稳定能力、环境温度、通流时间等因素。
以上是一些可能涉及到的真空断路器分段计算公式,具体的公式会根据不同的真空断路器型号、制造商、工作条件等因素而有所不同。
在实际工程中,需要根据具体情况选择合适的计算公式进行计算。
真空断路器空载变压器容量计算公式
真空断路器空载变压器容量计算公式一、真空断路器的作用和特点真空断路器是一种用于开关电路的设备,主要用于保护电力系统和电气设备。
它具有快速断开电流、抗短路能力强、安全可靠等特点。
真空断路器的外壳内部是真空封闭的,采用真空开断技术,能够有效地隔离电弧,防止电弧对设备的破坏。
二、空载变压器的定义和作用空载变压器是一种用于将电能从一电压等级传输到另一电压等级的设备,它主要用于配电系统中的变电所。
空载变压器没有负载时,只有铁芯损耗和铜损耗,没有额外的负载损耗。
空载变压器的容量是指变压器能够传输的最大功率。
三、空载变压器容量的计算公式空载变压器容量的计算公式为:容量 = (3 × U1 × I1)/ 1000其中,U1为变压器的额定电压(伏特),I1为变压器的额定电流(安培),容量的单位为千伏安(kVA)。
四、如何计算空载变压器容量1. 确定变压器的额定电压(U1)和额定电流(I1),这些参数通常可以在变压器的铭牌上找到。
2. 将这些数值代入空载变压器容量的计算公式中,计算得到变压器的容量。
3. 根据计算结果,选择合适的容量的空载变压器。
五、举例说明假设某个变压器的额定电压为220V,额定电流为10A,我们可以通过公式来计算这个变压器的容量:容量 = (3 × 220V × 10A)/ 1000 = 6.6kVA因此,这个变压器的容量为6.6kVA。
六、注意事项1. 在计算空载变压器容量时,要确保所使用的电压和电流是变压器的额定值,以保证计算结果的准确性。
2. 空载变压器容量的计算公式是基于三相电流,如果是单相变压器,需要根据具体情况进行调整。
3. 在选择空载变压器时,除了容量要满足需求外,还要考虑其他因素,如变压器的效率、损耗、温升等。
真空断路器和空载变压器在电力系统中起着重要的作用。
通过公式计算空载变压器的容量可以帮助我们选择合适的变压器,以满足电力传输和配电系统的需求。
6.3kV、35kV真空断路器试验作业指导书资料
6.3kV、35kV真空断路器试验作业指导书编写:审核:批准:2013年12月目录一、6.3kV、35kV真空断路器试验二、兆欧表操作程序三、直流电阻测试仪操作程序四、回路电阻测试仪操作程序五、高压试验变压器及操作箱操作程六、高压开关特性测试仪操作程序一、6.3kV、35kV真空断路器试验一、适用范围:本作业指导书适用于站 6.3kV、35kV真空断路器预防性试验。
二、规范性引用文件:1、GB 50150 2006 电气装置安装工程电气设备交接试验标准。
2、DL/T 474.1 2006 现场绝缘试验实施导则第1部分:绝缘电阻、吸收比和极化指数试验。
3、Q/CSG 1 0007 2004 电力设备预防性试验规程。
4、集团公司《电力安全工作规程》(变电站和发电厂电气部分)。
5、Q/GXD 126.01-2006《电力设备交接和预防性试验规程》。
6、电气试验规程和运行规程。
三、支持文件:1、6.3kV、35kV开关接线图。
2、试验方案。
3、试验原始数据记录本。
4、6.3kV、35kV开关出厂试验报告。
5、6.3kV、35kV开关交接试验报告。
4、历次预防性试验报告。
四、试验项目:1、测量绝缘电阻;2、测量每相导电回路的电阻;3、测量断路器分、合闸线圈及合闸接触器线圈的绝缘电阻及直流电阻;4、交流耐压试验;5、测量断路器主触头的分、合闸时间;6、测量断路器主触头分、合闸的同期性;7、测量断路器合闸时触头的弹跳时间;8、断路器操动机构的试验;五、试验程序1、试验用仪器设备:序号仪器设备名称型号规格准确度等级或精度生产厂1 兆欧表 TE3672(2500) 武汉特试2 直流电阻测试仪 TE-ZC20 武汉特试3 回路电阻测试仪TE1310 武汉特试4 高压试验变压器TE-GAT 武汉特试5 高压开关特性测试仪TE6018 武汉特试2、试验环境条件:2.1、试验环境温度不低于5℃、相对湿度10~80%。
2.2、试验区域内无振动、无强电场干扰。
真空泵的常用参数计算公式介绍
真空泵的常用参数计算公式介绍真空常用公式1、玻义尔定律体积V,压强P,PV=常数一定质量的气体,当温度不变时,气体的压强与气体的体积成反比。
即P1/P2=V2/V12、盖吕萨克定律当压强P不变时,一定质量的气体,其体积V与绝对温度T成正比:V1/V2=T1/T2=常数当压强不变时,一定质量的气体,温度每升高(或P降低)1℃,则它的体积比原来增加(或缩小)1/273。
3、查理定律当气体的体积V保持不变,一定质量的气体,压强P与其他绝对温度T成正比,即:P1/P2=T1/T2在一定的体积下,一定质量的气体,温度每升高(或降低)1℃,它的压强比原来增加(或减少)1/273。
4、平均自由程:λ=(5×10-3)/P (cm)5、抽速:S=dv/dt (升/秒)或 S=Q/PQ=流量(托升/秒) P=压强(托) V=体积(升) t=时间(秒)6、通导: C=Q/(P2-P1) (升/秒)7、真空抽气时间:对于从大气压到1托抽气时间计算式:t=8V/S (经验公式)V为体积,S为抽气速率,通常t在5~10分钟内选择。
8、维持泵选择:S维=S前/109、扩散泵抽速估算:S=3D2 (D=直径cm)10、罗茨泵的前级抽速:S=(0.1~0.2)S罗 (l/s)11、漏率:Q漏=V(P2-P1)/(t2-t1)Q漏-系统漏率(mmHgl/s)V-系统容积(l)P1-真空泵停止时系统中压强(mmHg)P2-真空室经过时间t后达到的压强(mmHg)t-压强从P1升到P2经过的时间(s)12、粗抽泵的抽速选择:S=Q1/P预 (l/s)S=2.3Vlg(Pa/P预)/tS-机械泵有效抽速Q1-真空系统漏气率(托升/秒)P预-需要达到的预真空度(托)V-真空系统容积(升)t-达到P预时所需要的时间Pa-大气压值(托)13、前级泵抽速选择:排气口压力低于一个大气压的传输泵如扩散泵、油增压泵、罗茨泵、涡轮分子泵等,它们工作时需要前级泵来维持其前级压力低于临界值,选用的前级泵必须能将主泵的最大气体量排走,根据管路中,各截面流量恒等的原则有:PnSg≥PgS 或Sg≥Pgs/PnSg-前级泵的有效抽速(l/s)Pn-主泵临界前级压强(最大排气压强)(l/s)Pg-真空室最高工作压强(托)S-主泵工作时在Pg时的有效抽速。
高压电量计算公式
高压电量计算公式
高压电量计算公式一般指的是电力系统中高压电力传输线路的电
量计算公式,公式如下:
电量=电压×电流×时间
其中,电量是指电力系统中传输的电能量,单位为千瓦时(kWh)
或兆瓦时(MWh);
电压是指高压传输线路上的电压,单位为千伏(kV)或兆伏(MV);
电流是指高压传输线路上的电流,单位为安培(A)或千安培(kA);
时间是指高压传输线路上传输电能的时间,单位为小时(h)或分
钟(min)。
该公式的原理是基于欧姆定律和电功率定理。
根据欧姆定律,电
流与电压成正比,根据电功率定理,电功率等于电压乘以电流。
因此,将电功率与时间相乘即可得到电量。
在高压传输线路中,应用该公式
可计算出通过该线路传输的电量,有助于电力企业进行电量计量和电
费结算工作。
柱上真空断路器定值计算
柱上真空断路器定值计算一、柱上真空断路器的工作原理柱上真空断路器是一种新型的高压开关设备,它采用了真空灭弧技术。
在常规情况下,电流在导电主触头和固定触头之间流动,当出现短路或过载时,电流会迅速增加,使得电流传感器的输出信号超过设定值,控制系统便会发出信号,触发真空断路器的动作,将电流切断。
断路器的动作时间通常在几毫秒内完成。
二、柱上真空断路器定值计算方法1.动作电流(Ia)的确定动作电流(Ia)是断路器动作的最低电流值,一般取断路器额定电流的80%~90%。
具体来说,可以根据断路器的额定电流、短路电流和设备需求来计算得出。
2. 短路电流(Isc)的确定短路电流(Isc)是电路出现短路时的最大电流值。
它是定值计算中最重要的参数之一、计算Isc时,可以使用阻抗法或传输线法,具体取决于电网的性质和拓扑结构。
阻抗法适用于小型系统,传输线法适用于大型系统。
3.闭锁电流(Ic)的确定闭锁电流(Ic)是指断路器在失灵或异常情况下,保护装置不能正常工作时的额定电流。
一般情况下,闭锁电流取断路器额定电流的40%~60%。
4.过载电流(Io)的确定过载电流(Io)是指负载电流超过额定电流时的电流值。
根据实际电网的情况,可以根据经验法或计算方法来确定过载电流。
三、柱上真空断路器定值计算的影响因素1.电网特性:电网结构、短路电流传递能力等都会影响柱上真空断路器的定值计算。
2.负载特性:负载特性包括电流、功率因数、负载分布等,这些都会对断路器的定值计算产生影响。
3.设备特性:设备的额定电流和容量等特性也会对柱上真空断路器的定值计算产生直接影响。
4.策略要求:不同的策略要求会导致不同的柱上真空断路器定值计算结果。
柱上真空断路器定值计算的准确性和合理性对电力系统的安全运行至关重要。
在计算过程中,必须考虑电网特性、负载特性、设备特性以及策略要求等因素,并采用适当的计算方法,以确保断路器的定值设置能够适应实际工作环境和操作要求。
真空断路器分段计算公式
真空断路器分段计算公式全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:真空断路器是电气系统中的一种重要设备,主要用于在发生过载、短路等故障时切断电路,保护电气设备和系统。
在实际的工程中,为了确保真空断路器的可靠性和安全性,需要进行分段计算,以确定真空断路器的额定容量和其所需的分断电流。
本文将介绍真空断路器分段计算的公式和计算方法。
一、真空断路器的基本原理真空断路器是一种通过真空瓶中的电弧进行电气切断的电器设备。
在正常情况下,电流在真空断路器内部通过,真空瓶中的电弧暂未形成;而在发生过载或短路等故障时,电流将超过真空断路器的额定容量,导致真空瓶中形成电弧,从而切断电路。
二、真空断路器分段计算的重要性1. 真空断路器额定容量的计算公式:设定定时电流I = 断路电流×(1±5%),其中1表示过电流保护器的最高等级,-1表示最低等级;定时电流的计算公式:定时电流=电路的温度临界过载电流×额定电流定时参考系数;真空断路器额定容量:Ie = I×(1 + Kt);其中Kt为定时电流系数,通常取1.5。
分断电流Is = 2×Ie。
1. 确定电路中各元件的额定电流首先需要确定电路中各元件的额定电流,如负荷电流、电缆额定电流等。
2. 根据电路特性计算定时电流根据电路的温度临界过载电流和额定电流定时参考系数,计算定时电流。
通过以上步骤,可以得到真空断路器的额定容量和分断电流,从而确保真空断路器在实际运行中能够正常工作并保护电气设备。
第二篇示例:真空断路器是一种常用的电气设备,用于在电路中断开或接通电流。
在电路中,真空断路器扮演着重要的角色,能够有效地保护电器设备免受过电流和短路的影响。
在真空断路器的设计和计算中,分段计算公式是非常重要的,可以帮助工程师准确地计算断路器的参数,从而保证其正常工作。
真空断路器分段计算公式的目的是为了确定断路器在不同运行条件下的额定参数,如额定电流、短路电流等。
真空断路器-西安交大高压电器
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2.影响真空间隙击穿电压的因素
真空间隙距离
(2)真空度
(3)电极材料
1——铜—铬合金;2——铜—铋合金
(4)电极表面状况
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电极老炼
电压老炼就是通过放电消除电极表面的微观凸起、杂质和缺陷。经过小电流的放电使表面的微观凸起点烧熔、蒸发,使电极表面光滑平整,局部电场的增强效应减小,提高了击穿电压。老炼对电极表面的纯化作用也是很重要的。由于电极表面的电子发射容易出现在逸出功较低的杂质所在处,击穿放电同样能使杂质熔化和挥发,同样能提高间隙的击穿电压。老炼过程中若能同时抽气,把蒸发的气态物抽走,效果更佳。电压老炼只适宜用在真空间隙击穿电压的提高,对真空灭弧室触头间隙击穿电压的提高不会有太大的效果。电弧对触头表面的饶损将使电压老炼的效果全部失效。 电流老炼是让真空灭弧室多次(几十次到几百次)开合几百安的交流电流。利用电弧高温去除电极表面一薄层材料,使电极表面层中的气体、氧化物和杂质同时除去。电流老炼的作用主要是除气和清洁电极表面,对真空灭弧室开断性能的提高有一定的改善作用。
主屏蔽罩要求散热性能好,材料大多采用铜和不锈钢,厚度在1mm左右。主屏蔽罩的固定方式分两大类,即固定电位式和悬浮电位式。
悬浮电位式屏蔽罩有四种不同的固定方式 (1)中间封接式:主屏蔽罩固定在绝缘外壳中部的金属圆环上。触头间的电场分布比较均匀。 (2)绝缘支柱式:由瓷柱或玻璃圆筒来支撑屏蔽罩。生产工艺简单,成本较低。 (3)外屏蔽罩式:绝缘外壳焊在主屏蔽罩的两端。主屏蔽且是外壳的组成部分、有利于屏蔽罩散热。 (4)绝缘端盖式:主屏蔽罩就是真空灭弧室的外壳。动、静触头间的沿面放电距离由高氧化铝瓷盘制成的端盖承担,因而沿面放电距离受到灭弧室直径的限制,一般只用于12kV及以下的真空灭弧室中。 波纹管屏蔽罩包在波纹管四周,防止金属蒸气溅落在波纹管上,妨碍波纹管工作和降低其使用寿命,波纹管屏蔽罩的厚度较薄,约为0.5mm一1mm,材料为铜,也可采用不锈钢。 均压屏蔽且装置在触头附近,用以改善触头间的电场分布。
长期运行的330kV断路器灭弧室全场域电场计算分析
另外 , 电场 的均 匀程 度对 S F 间 隙的耐 压性 能 也 有很 大影 响 。 电场 的不均 匀度 , 可 以用 电场 的不均 匀 系数 表 征 I , 而s F 6 间 隙 的击 穿 电压 可 以 由式
式中 : E 一为最 大 电场 强 度 ; E 为平 均 电场 强 度 ; U 为
施 加在 电极 间 的 电压 ; d 为 两 电极 之 间 的距 离 。
[ 9 ] 徐黎 明, 陈晓宁 , 马 志瀛 , 等. s F 断路 器无载介质恢 复特
性的计算【 J 1 . 中国电机工程学报 , 1 9 9 8 , 1 8 ( 5 ) : 3 1 5 — 3 1 8 . 『 1 O ]朱德恒 , 严璋 . 高电压绝缘技术[ M] . 北京: 清华 大学 出版
( 2 ) 计算 : U h = r l K f E h d E I ) 【 = 0 ( 2 ) ( 3 )
式 中: E 为S F 间 隙 的工 程 击 穿 场 强 ; K 、 O / 、 卢为 常
[ 5 】 杨蒲 . 3 3 0 k V 单 断 口S F 6 断路 器灭 弧室 内全场域 电场数 值分析 l J l _ 高压电器 , 1 9 9 9 , 3 5 ( 5 ) : l 9 — 2 0 . [ 6 】 王其平. 超高NS F 断路器 开断过程的数值分析 [ J ] . 高压
域内最大电场强度位于动弧触头端部倒角处。
( 2 ) 断 路器 闭合 时 , 电场 主要 集 中在 动 、 静屏 蔽 罩 和主屏 蔽罩 外沿 ,灭 弧室 全场 域最 大 电场强 度位 于静 屏 蔽罩外 沿倒 角处 ( 3 ) 断路 器在 断开 与 闭合 状 态下 , 模型 2 ( 长 期运 行 断路器 的灭 弧 室 )的各 电场集 中部 位最 大值 均 高 于模 型 1 ( 标准 图纸 ) 的电场集 中部位最 大值 。 ( 4 ) 断路 器长期 运 行后零 部 件尺 寸发 生变化 , 造 成 模 型2 ( 长 期运 行 断路 器 ) 的灭 弧 室 的 断 口承 受恢 复 电压 能力下 降 ,短路 开 断时发 生 喷嘴外 部 主触 头 闪络 的可能性 增 大 。
363kV/5000A快速真空断路器取得技术突破
使用钳流表确定故障 方向与相别后 ,可以通过 比较 较低 水平 ,解 决母线 短路 电流 超标 问题 ;快速 断路
故障相 电流与门限值 37.33 mA的大小确定 故障定位 器在一个 周波的 时间内快速切 断故障 电流 ,可大 幅
方法 。 ,l >37.33 mA时 ,可以 使 用非接 触式 测量 度提 高 电力 系统稳 定性 ,避免 系统 失稳 ,预 防大 面
此时接地相 产生的临界电流为 37.33 mA。
联 断路 器 ,正常运 行 时母线 并 列运 行 ,确 保 系统运
对 F不同 度的 l0 kV线路 ,接地 阻抗临 界值不 行可靠性 ,发生 母线近 区短 路 故障时 ,母 联快速 断
㈦ ,但接地 相临 界电流值 相等且 =37.33 mA,因此 路器 在一 个周波 的时 间内分断 将短 路 电流限 制到
J 方ru】与故障相别 ,比较接地相 电流与门限值确定采 用 配 合超快 速 斥 力机构 以及短 路 电流 幅值 及相 位快 } 接触式测 或钳流表定位。该装 置可实现在90% 速 识别技 术 ,实现短 路 电流 20 ms内 (首半 波过 零 ) }的接地情况下,采用非接触式测量装置对线路电流进 快速可靠开断 。
装置查找 故障点 ;当 ,¨ <37.33 mA时 ,使 用钳流表查 积停 电 ,降低 了故障 电流对 系统设 备的 冲击 ,并 降
找 故 障 点 。
低 对其他 电网设备的要求 及投资 ;作为新能源场 站
4 结束语
及 敏感 负荷 线路断 路 器 ,快 速切 除故 障线路 ,可 避 免 其他 新能 源场 站连 锁脱 网及 电 力敏 感 用 户停 产
触式测 装置使用二分法进行故障 点定 位时 ,如果 电 】
真空断路器截流过电压仿真计算以及抑制措施
真空断路器截流过电压仿真计算以及抑制措施真空断路器是一种重要的高压开关设备,广泛应用于各种高压电力系统中。
但是,在真空断路器工作时,会产生一些电压过高的情况,对电力系统产生不良影响。
因此,对真空断路器截流过电压的仿真计算和抑制措施有着非常重要的意义。
一、真空断路器截流过电压的分析当真空断路器在分断回路时,在它的触头之间就会产生空气击穿,形成一个电弧,引起电子的迁移和电离过程,导致电压在触头之间引起了瞬间的上升,出现截流过电压现象。
这种电压的产生是由于电离过程的延续性引起的。
电离过程中,电子的总数逐渐增加,如果在该过程中,停止了电离,那么,这种电压就会在一个瞬间内消失,这个瞬间就是电弧熄灭的瞬间。
二、仿真计算在仿真计算中,可以使用PSCAD/EMTDC和MATLAB等软件进行模拟。
如图所示,对于直流电力系统,可以采用电抗补偿的方法,增加分断回路中的感应电动力。
对于交流电力系统,可以采用无功功率补偿或串联电抗补偿等方法来抑制过电压。
三、抑制措施(1)采用抗振器:抗振器可以减小真空断路器在截流过电压时,出现的振动幅值,减轻真空断路器的受力状况。
(2)增加感应电动力:通过增加分断回路中的感应电动力,可以让系统在真空断路器开关时产生较低的电压过电压。
(3)采用合适的断路极:在不同的情况下,采用不同的断路极,可以有效地防止截流过电压的出现。
(4)采取电容并联的方法:电容并联方法可以有效地降低系统中的谐波大小。
四、结论真空断路器截流过电压的仿真计算和抑制措施的研究对电力系统的正常运行具有非常重要的意义。
在实际应用中,应根据具体情况,选择合适的抑制措施。
通过不断的研究和探索,可以进一步提高电力系统的稳定性和可靠性。
断路器载流计算
断路器载流计算断路器是电气系统中的保护装置,主要用于保护电路和设备不受过载电流或短路电流的损害。
在工程设计中,断路器的载流计算是电气系统设计的重要步骤之一。
本文将详细介绍断路器载流计算的原理、方法和注意事项。
断路器的载流计算主要包括两个方面的内容:过载保护和短路保护。
过载保护是指在电路中,当电流超过设定值时,断路器会自动跳闸,切断电路,以避免电路和设备的过载损坏。
过载保护的计算主要是根据电路的额定电流和用电设备的额定功率来确定。
一般情况下,断路器的额定电流要大于电路的额定电流,以确保过载保护的可靠性。
具体计算公式如下:断路器额定电流(A)=用电设备总功率(W)/电压(V)/ 0.8(功率因数)其中,功率因数一般取0.8,考虑到电气设备的功率因数通常在0.8左右。
短路保护是指在电路中,当出现短路故障时,断路器能够迅速切断电路,以保护电路和设备的安全。
短路保护的计算主要是根据电路的短路电流和断路器的短路耐受能力来确定。
短路电流是指在电路中出现短路故障时,短路点处的电流值。
短路电流的大小取决于电路的特性和系统的运行状态。
短路保护的计算包括两个步骤:首先是确定短路电流的大小,然后根据短路电流的大小选择合适的断路器。
确定短路电流的大小需要考虑电路中各个位置的电阻、电抗和电容等因素。
一般情况下,短路电流的计算是通过软件仿真或实验测试来获得的。
在实际工程设计中,一般使用电气系统分析软件来进行短路电流计算。
分析软件可以根据电路的拓扑结构、元件参数和运行状态等信息,计算出短路电流的大小和分布情况。
选择合适的断路器是根据短路电流的大小和断路器的短路耐受能力来确定的。
断路器的短路耐受能力是指断路器能够承受的最大短路电流。
一般情况下,断路器的短路耐受能力应大于短路电流的大小,以确保短路保护的可靠性。
在实际工程设计中,一般选择稍大一些的断路器以提高系统的供电可靠性。
对于大型电气系统,断路器的载流计算是一项非常复杂的工作。
kV真空断路器技术参数
k V真空断路器技术参数(总14页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除目录高压真空断路器ZN12-12型户内高压真空断路器………………………………………ZN12-40.5型户内高压真空断路器………………………………………ZN65-12型户内高压真空断路器………………………………………VS1-12型户内高压真空断路器…………………………………………ZN28-12型户内高压真空断路器………………………………………ZN28A-12型户内高压真空断路器………………………………………ZW32-12型户外高压真空断路器………………………………………ZN12-12户内高压真空断路器一、概述ZN12-12型真空断路器为额定电压12kV、三相交流50Hz的户内高压开关设备,是引进德国西门子公司3AF技术的国产化产品。
本断路器的操作机构为弹簧储能式,可以用交流或直流扣作,亦可用手动扣作。
本断路器结构简单,开断能力强,机械寿命长,操作功能齐全,无爆炸危险,维修简便,适于作发电厂、变电所等输配电系统的控制或保护开关,尤其适用于开断重要负荷及频繁操作的场所。
二、使用环境条件海拔高度:低于1000m。
环境温度:最高+40℃,最低-25℃。
相对湿度:日平均不大于95%,月平均不大于90%。
地震烈度:低于8°。
无火灾、爆炸危险,无腐蚀性气体及无剧烈震动的场所。
三、技术参数注:合闸速度指触头最后6mm时的平均速度分闸速度指触头刚分6mm时的平均速度四、 产品外形及安装尺寸A 向机械联锁孔位置◆表内所列为各项对应尺寸e210 230 250 280 c 610 650 690 750 d 514 554 594 514 f586626666726注:图中尺寸b2000A 及以上为360,2000A 以下为350;2000A 及以上,上下出线端孔为4-M12,1600A 及以ZN12-40.5户内高压真空断路器一、概述ZN12-40.5型真空断路器为额定电压40.5kV、三相交流50Hz的户内高压开关设备,是引进德国西门子公司3AF技术的国产化产品。
40.5kV真空灭弧室内部电场强度分布的仿真分析
40.5kV真空灭弧室内部电场强度分布的仿真分析陈鹤冲;陈轩恕;杜玮;刘波【摘要】40.5 kV/2.5 kA/63 kA真空灭弧室作为363 kV/5 kA/63 kA快速断路器串联模块的子单元,研究其内部电场强度分布以确保其绝缘性能,对于整套快速断路器装置的安全可靠运行尤为重要.根据实际参数搭建了40.5 kV真空灭弧室的基本模型,利用Ansoft有限元计算仿真软件搭建了40.5 kV真空灭弧室的仿真模型,进行了电场强度分布的仿真计算,得到了灭弧室中的动触头台阶倒角区域、动触头倒角区域、静触头台阶倒角区域、静触头倒角区域的电场强度最大,最有可能发生击穿的结论.提出了通过改变台阶倒角和触头倒角以改善电场分布进行优化设计的建议,并利用Ansoft仿真软件进行改变台阶倒角值和触头倒角值后的仿真计算,得到了触头台阶处倒角取值2 mm、动静触头倒角2 mm或3 mm的设计较优,只设置1个触头片时触头倒角取值3 mm设计较优.【期刊名称】《宁夏电力》【年(卷),期】2019(000)003【总页数】7页(P52-58)【关键词】真空灭弧室;电场强度分布;倒角值;优化设计;仿真计算【作者】陈鹤冲;陈轩恕;杜玮;刘波【作者单位】国网电力科学研究院,湖北武汉430074;国网电力科学研究院,湖北武汉430074;国网电力科学研究院,湖北武汉430074;国网电力科学研究院,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】TM743研制了1种363 kV/5 kA/63 kA的快速断路器,适用于363 kV电压等级5 kA额定电流,短路开断能力63 kA,能够在短路电流的第一个半波内将其可靠开断,用于限制系统短路电流,减少对变压器及其他电气设备的冲击,提高电力系统的安全稳定运行能力[1-8]。
断路器的总体设计采用了先六串后两并的拓扑结构,每个子单元采用参数为40.5 kV/2.5 kA/63 kA的罐式真空断路器。
真空断路器设计计算书-1
一、概述1.本设计计算书是针对DK5-1600智能型低压真空断路器而进行的,目的是对结构作一些必要的说明和对某些关键部件作一些必要的计算。
2.断路器为立式布置,由侧板、上下横梁组成框架,每相触头系统用绝缘件隔离并安装在框架上。
操作机构在断路器的前方,通过主轴与触头系统相连。
电动机装在机构的上方通过凸轮与摇杆与机构连成一体,为断路器储能提供动力。
断路器的上方装有过电压吸收器,利用氧化锌阻容吸收原理实现真空断路器短路开断的过电压保护。
M型智能脱扣控制器装于断路器的左前方,互感器直接套在一次母线上,二次引出线现控制器相连。
3.触头系统:每相主触头分别封装于真空灭弧室内。
断路器分断短路电流时产生的电弧在磁场力的驱动政旋转运动并迅速熄灭于真空介质中。
触头与主轴的传动通过杠杆机构、四连杆机构组(或五连杆机构)的逐级传递实现。
一次主回路采用电动力补偿设计,以增加主触头在大短路电流下的触头压力。
4.操作机构:操作机构采用弹簧储能闭合。
闭合速度与手动或电动速度无关。
操作机构有预储能和自由脱扣功能。
操作机构大体可分为储能和连杆传动两部分。
1)储能单元:可通过手动或电动机带动棘轮机构单向运动实现储能,当储能弹簧的压缩到位后,机构被合闸半轴锁住,电动机的电源被同时切断,机构储能完毕。
2)连杆传动单元通过一套特别设计的连杆组件实现了断路器合闸、分闸的运动和力的准确和高效传递。
断路器合闸、分闸动作既可手动触发也可通过分励线圈电动实现。
5.电器组件:断路器的分、合闸电磁铁、欠电压脱扣器和磁通变换器集中安装在一块绝缘材料制成的板件上,并固定于操作机构的左侧板外侧。
二、主电路电动补偿力计算灭弧室动导电杆连接的一次回路是设计的关键点,在一次母线安排方式上,采用加长软连接进力补偿,以期达到所需触头压力。
理论推算如下:根据能量守恒定律:F= i2平行矩形导体L:L=2×10-71{2ln[(a+x)/(a+h)]+(x/h+1)2ln[1+h/(a+x)]+(x/h-1)2ln[1-h(a+x)]} 故电动斥力为:F=I 21×10-7{2/(a+x)+(x/h+1)2[1/(a+x+h)-1/(a+x)+(x/h-1)2[1/(a+x+h)-1/(a+x)]+(2/h)(x/h+1)ln[(a+x+h)/(a+x)]+(2/h)(x/h-1)ln[(a+x-h)/(a+x)]}根据一次母线走线结构式中:l=100 a=50 h=15 x=30 单位(毫米)则求得:当 I=120KA 时(峰值) F 斥=7963N当 I= 90 KA 时(峰值) F 斥=4479N根据真空断路器设计经验,一般每10KA 电流时所需的触头压力为1000N 左右,故本方案结构总的触头压力为:F=F 1+ F 斥式中 F 1 —触头上弹簧所施压力 (一般估算为1500N 左右)计算得出 F 为6000~9000N 左右 故能满足本方案要求。
真空发生器真空度计算公式
真空发生器真空度计算公式引言:真空发生器是一种广泛应用于科研、工业生产和医疗领域的设备,它通过移除容器内的气体分子,使容器内部形成低压或真空环境。
真空度是评价真空发生器性能的重要指标之一,它表示在给定条件下容器内气体分子的稀薄程度。
本文将介绍真空度的计算公式及其相关内容。
一、真空度的定义真空度是指单位体积内气体分子数的少寡程度,通常用压强单位表示。
常见的压强单位有帕斯卡(Pa)和毫巴(mbar),真空度越高,压强越低。
二、真空度的计算公式真空度的计算公式可以根据所测量的参数不同而有所差异。
常见的计算公式有:1. 绝对压力与大气压力差真空度 = 大气压力 - 绝对压力其中,大气压力是指所在地区的大气压强,绝对压力是指在真空容器内测得的压强。
2. 空积比真空度 = (1 - 空积比) × 100%空积比是指真空容器内的气体体积与容器总体积之比。
3. 气体分子数真空度 = 气体分子数 / 容器体积其中,气体分子数是指真空容器内的气体分子总数,容器体积是指真空容器的总体积。
需要注意的是,不同的计算公式适用于不同的真空度测量方法和仪器。
三、真空度的影响因素真空度的计算不仅与测量方法和仪器有关,还受到以下因素的影响:1. 泵速泵速是指真空泵单位时间内抽取的气体体积。
泵速越大,真空度越高。
2. 气体种类不同的气体在相同条件下具有不同的分子量和分子间相互作用力,因此其真空度也会有所差异。
3. 泄漏率泄漏率是指真空容器内气体泄漏的速率。
泄漏率越小,真空度越高。
4. 温度温度的升高会导致气体分子运动加剧,从而增加气体分子的碰撞频率,降低真空度。
真空度的计算公式可以根据实际需求和测量方法选择。
同时,真空度的值受到多个因素的影响,包括泵速、气体种类、泄漏率和温度等。
在使用真空发生器时,我们需要根据具体情况选择合适的计算公式,并注意相关因素的影响,以确保获得准确的真空度数据。
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檶檶檶檶檶檶夏电力》2019年第 3期
檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶殞
高压交流快速真空开关技术及应用专辑
363kV快速真空断路器电场计算
艾绍贵1,余晓2,刘恒2,黄永宁1,罗海荣1,于浩3,李全明3 (1.国网宁夏电力有限公司电力科学研究院,宁夏 银川 750011;
基金项目:国家电网公司总部科技项目(5229DK160005) 收稿日期:2019-03-07 作者简介:艾绍贵(1960),男,教授级高工,长期从事电力系统分析、高压电气试验与分析工作。
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《宁夏电力》2019年第 3期
363kV快速真空断路器电场计算
多断口高电压等级真空断路器具有工作电压 等级高、开断速度快、可靠性高、环境友好等优点, 已经成为真空断路器未来发展的趋势[1-4]。配以 快速永磁操动机构的真空断路器在配电网单相接 地事故预防、电网短路限流、串联补偿等方面得到 了应用研究,并进行了推广,取得了良好的社会经 济效益 [5-6],然 而 目 前 尚 未 被 用 于 快 速 开 断 短 路 电流的 363kV电压等级的开关设备。对于高电 压真空断路器,其电场分布将会严重影响其正常 运行和开断能力,因此在断路器的设计阶段,应对 整机的金具和绝缘部分进行计算校核,保证各部 分电场强度处于控制范围。
University,Chongqing400044,China; 3.AnhuiHuidianTechnologyCo.,Ltd.,HefeiAnhui230088,China)
Abstract:Theinsulationlevelofhigh-voltageswitchgearwillaffectthesafeoperationandbreaking capacityoftheequipment.Therefore,itisnecessarytoanalyzetheelectricfielddistributionwhen developinghigh-voltagevacuum circuitbreakers(VCB).Basedontheprototypestructureof 363kVfastVCB,athree-dimensionalfiniteelementelectricfieldcalculationmodelwasestab lished.The electricfielddistributionofclosedandopenstatewithratedvoltagewerecalculated respectively.Theelectricfieldofthearcextinguishingchamber,insulatorandmainfittingswereana lyzed.Theresultsshow thatthemaximum electricfieldofgradingrings,andpostinsulatorare 1.92MV/m and0.36MV/m respectively.Themaximum electricfieldofbreakis3.5MV/m atthe opengapsof20mm.Electricfieldofotherpartsarewithinthelimitation.Theoverallstructureofthe circuitbreakerisdesignedreasonablytomeettheinsulationrequirements. Keywords:multiplebreakage;vacuum circuitbreaker;finiteelement;electricfield DOI:10.3969/j.issn.1672-3643.2019.03.001
Electricfieldcalculationof363kVfastvacuum circuitbreaker
AIShaogui1,YUXiao2,LIUHeng2,HUANG Yongning1,LUO Hairong1,YUHao3,LIQuanming3
(1.PowerResearchInstituteofStateGridNingxiaElectricPowerCo.,Ltd.,YinchuanNingxia750011,China; 2.StateKeyLaboratoryofPowerTransmissionEquipment& System SecurityandNewTechnology,Chongqing
2.重庆大学 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室,重庆 400044; 3.安徽徽电科技股份有限公司,安徽 合肥 230088)
摘 要: 高电压等级开关设备的绝缘水平严重影响设备的安全运行和开断能力,因此在研发 高电压真空断路器时需要分析其电场分布。以 363kV快速真空断路器设计结构为原型,建立 三维有限元电场计算模型,分别计算了额定电压下闭合和开断工况下的电场分布,分析了灭弧 室、绝缘子以及主要金具表面的电场大小。结果表明:均压环表面电场最大值为 1.92MV/m,绝缘 子表面最大值为 0.36MV/m,开距 20mm时灭弧室断口电场最大值为 3.5MV/m,其他部位电 场均处于控制范围内,断路器总体结构设计合理,满足绝缘要求。 关键词: 多断口;真空断路器;有限元;电场计算 中图分类号: TM561.2 文献标志码: A 文章编号: 1672-3643(2019)03-0001-06 有效访问地址: http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.1672-3643.2019.03.001
断路器结构复杂,目前对其电场的研究主要 集中于计算与优化真空灭弧室和 SF6 气体灭弧室 的电场,对于高电压等级平台式的真空断路器的 研究较少。在高压断路器现代设计和分析中,绝 缘设计是其最基本问题,有效途径是以电场数值 计算为基础而展开分析。文献[7-8]对 40.5kV 和 72.5kV真空灭弧室电位和电场进行了计算和 优化。文献[9-10]对 550kV和 1100kV的双 断口 SF6断路器电场进行了分析。以上研究都体 现出了有 限 元 法 能 够 处 理 断 路 器 复 杂 的 几 何 结 构,实现电场的精确计算。