双断口真空断路器关合直流电压预击穿特性实验研究

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.10.002

电器与能效管理技术 ›› 2021, Vol. 0 ›› Issue (10): 7-12.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.10.002

双断口真空断路器关合直流电压预击穿特性实验研究

彭晶¹^,², 邓云坤¹, 王科¹, 陈兴贵², 耿云², 耿英三²

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:2021-05-21 出版日期:2021-10-30 发布日期:2022-01-25
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)

Research on Prestrike Characteristics of Double-Break VCB Under Direct Current Voltages

PENG Jing¹^,², DENG Yunkun¹, WANG Ke¹, CHEN Xinggui², GENG Yun², GENG Yingsan²

1. Electric Power Research Institute,Yunnan Power Grid Co.,Ltd.,Kunming 650217,China
2. State Key Laboratory of Electrical Insulation and Power Equipment,Xi’an Jiaotong University,Xi’an 710049,China

Received:2021-05-21 Online:2021-10-30 Published:2022-01-25

摘要/Abstract

摘要：

通过实验,研究了双断口真空断路器关合直流电压下预击穿特性。测量了单断口和双断口真空断路器关合不同电压等级直流电压下预击穿开距,并计算其威布尔概率分布。结果表明,与单断口真空断路器的50%预击穿开距相比,双断口真空断路器中每个灭弧室的d₅₀降低了25.0%~72.7%。由于双断口真空断路器的分压作用,其高压侧、低压侧真空灭弧室的预击穿开距分散性比单断口真空断路器预击穿开距分散性显著降低。

关键词: 真空断路器, 双断口, 预击穿特性, 真空灭弧室, 预击穿开距

Abstract:

The purpose of this paper is to study the prestrike characteristics of a double-break vacuum circuit breaker under direct current voltages.In this experiment,we measured the prestrike gap of the single-break and the double-break vacuum circuit breaker in closing operations under different voltage levels,and calculated their Weibull probability distribution.The results show that,compared with the 50% prestrike gap of the single-break vacuum circuit breaker,the d₅₀ of each vacuum interrupter in the double-break vacuum circuit breaker is reduced by 25.0%~72.7%.Due to the voltage sharing effect of double-break vacuum breaker,the dispersion of the prestrike gaps of the vacuum interrupters in the high voltage side and low voltage-side of double-break vacuum breaker is significantly lower than that of the single-break vacuum circuit breaker.

Key words: vacuum circuit breaker(VCB), double-break, prestrike characteristics, vacuum interrupter, prestrike gap

中图分类号:

TM561

彭晶, 邓云坤, 王科, 陈兴贵, 耿云, 耿英三. 双断口真空断路器关合直流电压预击穿特性实验研究[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(10): 7-12.

PENG Jing, DENG Yunkun, WANG Ke, CHEN Xinggui, GENG Yun, GENG Yingsan. Research on Prestrike Characteristics of Double-Break VCB Under Direct Current Voltages[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2021, 0(10): 7-12.

图/表 11

图1

表1

图2

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表4

参考文献 17

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实验分组	直流电压/kV	试验设置	实验次数/次
实验1	U_s	单断口VI_A	30
实验2	U_s	单断口VI_B	30
实验3	U_s	双断口	30

实验分组		U_s/kV	β	η/mm	R_-Square
实验1 (VI_A)		10	2.2	0.30	0.99
		20	4.9	0.50	0.98
		30	6.7	0.70	0.99
		40	10.3	1.00	0.95
实验2 (VI_B)		10	1.8	0.10	0.99
		20	3.2	0.30	0.99
		30	3.7	0.70	0.97
		40	3.4	1.10	0.99
VI_A VI_B		10	0.9	0.20	0.97
		20	2.6	0.60	0.99
		30	5.3	0.90	0.99
		40	4.6	1.10	0.97
实验 3	VI_A	10	1.2	0.20	0.95
		20	3.3	0.40	0.99
		30	5.9	0.50	0.99
		40	4.7	0.70	0.96
	VI_B	10	0.8	0.04	0.99
		20	1.9	0.20	0.99
		30	4.7	0.30	0.99
		40	4.7	0.40	0.97

实验分组		U_s/kV	d₁₀/mm	d₅₀/mm	d₉₀/mm	σ/mm
实验1 (VI_A)		10	0.4	0.2	0.1	0.1
		20	0.6	0.5	0.3	0.2
		30	0.8	0.7	0.5	0.1
		40	1.1	1.0	0.8	0.2
实验2 (VI_B)		10	0.2	0.1	0.0	0.1
		20	0.4	0.2	0.1	0.2
		30	0.8	0.6	0.4	0.2
		40	1.4	1.0	0.6	0.4
实验 3	VI_A VI_B	10	0.5	0.1	0.0	0.2
		20	0.8	0.5	0.3	0.2
		30	1.0	0.8	0.6	0.2
		40	1.4	1.0	0.7	0.3
	VI_A	10	0.3	0.1	0.0	0.1
		20	0.5	0.4	0.2	0.1
		30	0.6	0.5	0.4	0.1
		40	0.8	0.6	0.4	0.2
	VI_B	10	0.1	0.0	0.0	0.1
		20	0.3	0.2	0.1	0.1
		30	0.4	0.3	0.2	0.1
		40	0.5	0.4	0.3	0.1

实验条件		U_s/kV
实验条件		10	20	30	40
VI_A	δ (d₁₀)	-17.9	-19.4	-24.4	-24.8
	δ (d₅₀)	-47.8	-27.1	-27.5	-35.1
	δ (d₉₀)	-70.0	-42.4	-28.8	-48.1
VI_B	δ (d₁₀)	-40.0	-5.7	-51.2	-62.3
	δ (d₅₀)	-72.7	-25.0	-48.3	-58.3
	δ (d₉₀)	-100.0	-46.2	-41.7	-50.9

双断口真空断路器关合直流电压预击穿特性实验研究

Research on Prestrike Characteristics of Double-Break VCB Under Direct Current Voltages

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