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【探究】高壓交流智能型模塊化光控真空斷路器的研究與試驗

我國電力系統內各區域電網的短路電流水平逐年提升，部分地區短路電流已經超過目前斷路器具備的短路電流開斷能力，采用一種高耦合度的緊耦合空心電抗器用于與兩個支路斷路器并聯，提高開斷能力以解決現有斷路器開斷能力不足問題。

引言

目前，高壓斷路器的絕緣介質主要采用SF6，中壓斷路器的絕緣介質主要采用真空;隨著環保意識逐漸加強，世界各國的開關行業都在尋找一種絕緣性能優良且環保的開關，以替代SF6高壓斷路器。真空開關具有環保、少維護的優良特性，但真空絕緣主要應用于中壓領域，其具有短間隙絕緣優良的特點;目前，比較成熟的真空滅弧室電壓等級為40.5kV和72.5kV，開展真空短間隙串聯可提高絕緣耐壓等級。本文將3個40.5kV真空斷路器模塊串聯構成126kV斷路器，采用均壓電容將3個斷路器模塊進行串聯均壓，可提高整體斷路器耐受恢復電壓的能力;隨著更高電壓等級的126kV單個滅弧室研制成功且可靠應用后，可將真空介質應用進一步提升到超高壓斷路器。

目前，我國電力系統內各區域電網的短路電流水平逐年提升，部分地區短路電流已經超過目前斷路器具備的短路電流開斷能力，國外公司曾經開展過斷路器直接并聯技術應用于發電機出口斷路器;本文采用一種高耦合度的緊耦合空心電抗器用于與兩個支路斷路器并聯，提高開斷能力以解決現有斷路器開斷能力不足問題。

1、整體結構設計

研制一種高壓交流智能型模塊化光控真空斷路器，其樣機參數為：額定電壓126kV，額定電流5000A，短路開斷電流80kA。高壓交流智能型模塊化光控真空斷路器(以下簡稱整機)的A相斷路器結構，如圖1所示，緊耦合空心電抗器與兩支路斷路器串聯，每個支路斷路器由3個真空斷路器模塊串聯，通過均壓電容進行均壓。單個40.5kV、2500A/40kA光控真空斷路器模塊如圖2，斷路器模塊的操動機構采用永磁機構與滅弧室直動式連接，分合閘電容的電源通過感應電源線圈從高壓線路取能，控制器封閉在高壓側金屬模塊內，由光纖控制真空滅弧室模塊的分合閘。

1-左端蓋法蘭;2-真空滅弧室;3-右端蓋法蘭;4-電源;5-高壓側控制器(永磁機構控制系統);6-光纖接口;7 -外絕緣;8 -永磁操動機構;9- 感應電源線圈;10- 軟連接;11-中間法蘭

圖2 40.5kV真空斷路器模塊結構圖

模塊具體參數為：觸頭開距18±1mm，觸頭超程4±1ms，分合閘分散性小于1ms，模塊樣機觸頭剛分后12mm的平均分閘速度1.8±0.2 m/s，觸頭接觸前12mm的平均合閘速度1.2±0.2 m/s，合閘彈跳≤2ms，分閘反彈≤1mm，斷路器模塊實物如圖3所示。

圖3 40.5kV真空斷路器模塊實物圖

 

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 來源:供用電雜志   揚州君昊電氣轉載此文。