真空断路器预击穿特性对选相关合电容器组抑制涌流的影响

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.01.002

电器与能效管理技术 ›› 2022, Vol. 0 ›› Issue (1): 7-13.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.01.002

真空断路器预击穿特性对选相关合电容器组抑制涌流的影响

彭晶¹^,², 邓云坤¹, 王科¹, 黄金财², 耿云², 闫静²

1.云南电网有限责任公司电力科学研究院, 云南昆明 650217
2.西安交通大学电力设备与电气绝缘国家重点实验室, 陕西西安 710049

收稿日期:2021-09-27 出版日期:2022-01-30 发布日期:2022-03-04
作者简介:彭晶(1985—),男,高级工程师,研究方向为高压电器、设备状态监测与评价。|邓云坤(1989—),男,博士,主要从事高电压与绝缘技术、新型绝缘材料与绝缘故障诊断研究。|王科(1982—),男,高级工程师,主要从事高电压与绝缘技术、新型电力系统构建研究。
基金资助:
云南省科技项目(2018BA062);南网科技项目(YNKJXM20180171)

Effect of Vacuum Circuit Breakers Prestrike Characteristics on Inrush Current Suppression of Controlled Switching Capacitor Banks

PENG Jing¹^,², DENG Yunkun¹, WANG Ke¹, HUANG Jincai², GENG Yun², YAN Jing²

1. Yunnan Grid Company Limited Electric Power Research Inslitute, Kunming 650217, China
2. State Key Laboratory of Electric Equipment and Insulation,Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, China

Received:2021-09-27 Online:2022-01-30 Published:2022-03-04

摘要/Abstract

摘要：

真空断路器的预击穿过程对选相关合电容器组的精确性有显著影响。针对杯状纵磁触头和卍字形横磁触头真空断路器,主要研究其容性预击穿时间及其分散性对选相关合电容器组的影响。通过实验测量了杯状纵磁触头和卍字形横磁触头真空断路器关合5 kA涌流时的预击穿时间,并计算其分散性。通过40.5 kV三相投切背靠背电容器组仿真回路,计算两种相控关合方式的涌流幅值。相较于杯状纵磁触头,卍字形横磁触头真空断路器有更小的预击穿时间及其分散性。相较于以真空灭弧室触头闭合时间为基准的选相方式,以预击穿时间为基准的选相方式更有利于抑制涌流。

关键词: 真空断路器, 选相控制, 电容器组, 涌流

Abstract:

The prestrike characteristics of vacuum circuit breaker (VCB) have a significant effect on the accuracy controlled switching capacitor banks.The effects of prestrike time and scattering in the VCB on the accuracy of the controlled switching capacitor banks are studied.The VCBs are cup-type AMF VCB and spiral-type TMF VCB.The prestrike time of the cup-type AMF VCB and the spiral-type TMF VCB is measured by experiments and its dispersion is calculated.Through 40.5 kV three-phase switching back-to-back capacitor bank simulation circuit,the inrush current amplitude of two controlled switching modes is calculated.Compared with the cup-type AMF VCB,the spiral-type TMF VCB has smaller prestrike time and dispersion.Compared with the phase selection method based on the closure time of the contact in the VCB,the phase selection method based on the prestrike time is more favorable to suppress inrush current.

Key words: vacuum circuit breaker (VCB), phase collection control, shunt capacitor banks, inrush current

中图分类号:

TM561

彭晶, 邓云坤, 王科, 黄金财, 耿云, 闫静. 真空断路器预击穿特性对选相关合电容器组抑制涌流的影响[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(1): 7-13.

PENG Jing, DENG Yunkun, WANG Ke, HUANG Jincai, GENG Yun, YAN Jing. Effect of Vacuum Circuit Breakers Prestrike Characteristics on Inrush Current Suppression of Controlled Switching Capacitor Banks[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2022, 0(1): 7-13.

图/表 19

图1

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参考文献 16

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项目	实验 1	实验2
真空断路器	杯状纵磁触头真空断路器VI_A	卍字形横磁触头真空断路器VI_T
涌流	5 kA,4250 Hz
电压	13 kV
开断电流	0 A (空载)
开距	10 mm
实验次数	80次(C-O)

试品分组	t₁₀/ms	t₅₀/ms	t₉₀/ms	σ/ms
单断口纵磁	0.79	1.41	2.03	0.50
单断口横磁	0.26	0.63	1.09	0.30

分组	类型	选相方式
1	杯状纵磁触头真空断路器	电压过零点选相, 以触头闭合时间为基准。
2	卍字形横磁触头真空断路器	电压过零点选相, 以触头闭合时间为基准。
3	杯状纵磁触头真空断路器	电压过零点选相, 以预击穿时间为基准。
4	卍字形横磁触头真空断路器	电压过零点选相, 以预击穿时间为基准。

分组	类型	选相方式	数值
1	杯状纵磁	以触头闭合时间为基准进行选相	导通时间/ms	1.41+0.5	1.41	1.41-0.5
1	杯状纵磁		涌流幅值/kA	8.23	6.40	4.44
2	卍字形横磁		导通时间/ms	0.63+0.3	0.63	0.63-0.3
2	卍字形横磁	涌流幅值/kA	4.52		3.30	2.04
3	杯状纵磁	以预击穿时间为基准进行选相	导通时间/ms	0.5	0	-0.5
3	杯状纵磁		涌流幅值/kA	2.65	0	2.77
4	卍字形横磁		导通时间/ms	0.3	0	-0.3
4	卍字形横磁	涌流幅值/kA	1.91		0	1.91

真空断路器预击穿特性对选相关合电容器组抑制涌流的影响

Effect of Vacuum Circuit Breakers Prestrike Characteristics on Inrush Current Suppression of Controlled Switching Capacitor Banks

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