CN102364655A - 多断口真空断路器的动态均压装置及其参数选取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供多断口真空断路器的动态均压装置及其参数选取方法，采用均压电容、限流电阻、氧化锌避雷器作为多断口串联真空断路器的动态均压组件，均压电容与限流电阻串联，再与氧化锌避雷器并联。本发明根据合成试验结合基于真空电弧模型的电磁暂态仿真，对相关参数进行最优值选取。本发明的技术方案可以保证多个真空灭弧室串联运行的可靠开断，实现真空断路器在110kV及以上电压等级的应用。
Description
技术领域
本发明属于多断口真空断路器技术领域，尤其涉及用于多断口真空断路器的动态均压装置及其参数选取方法。
背景技术
断路器是电力系统中重要的控制和保护设备，真空和SF6是断路器中广泛使用的两种性能优异的绝缘和灭弧介质。真空断路器具有维护少、适合频繁操作、无爆炸危险、无低温气体液化问题、环境友好等优点，目前在我国电力系统40.5 kV及以下电压等级中得到广泛应用。SF6气体具有优异的热化学性能和极强的负电性，其绝缘和灭弧性能更适合高电压等级的要求，目前在我国72.5~1000 kV电压等级的断路器中占主导地位。然而，SF6气体经电弧高温分解后可产生剧毒的分解物；而且，SF6气体是一种温室效应气体，其地球温暖化系数是CO2的23900倍，而且SF6气体在大气中寿命长达3200年。1997年，日本京都会议《联合国气候变化框架公约京都议定书》明确指出，SF6气体为六种温室效应气体之一，规定从2008年开始限制SF6气体的排放。因此，研究可替代SF6断路器的环保型高压断路器日益紧迫，更高电压等级真空断路器的研究成为国内外高压开关领域的重要研究方向之一。
发展高电压等级真空断路器有两种途径：① 发展高电压等级单断口真空断路器。由于真空间隙的介质强度饱和特性，导致高电压等级单断口真空断路器的发展较为缓慢。20世纪90年代，国外已有额定电压140 kV、分断电流40 kA的单断口真空断路器报道；2010年6月，西安西电高压开关有限责任公司试制开发的ZW□-126/T2000-40型户外高压真空断路器通过了型式试验，但目前尚无工程应用。② 发展多断口真空断路器。多断口串联技术将多个真空短间隙串联，充分利用真空短间隙的优良耐压特性，从而获得更高的耐压性能。20世纪80年代美国和日本已成功开发了额定电压168 kV、分断电流40 kA、灭弧室外部采用SF6绝缘的双断口真空断路器。20世纪90年代我国也研制出额定电压126 kV、分断电流31.5 kA，灭弧室外部采用SF6绝缘的双断口真空断路器样机。2010年国际大电网会议高电压真空开关设备工作组会议上，大连理工大学报道了一种额定电压126 kV，2个灭弧室背靠背“V”型串联结构的真空断路器。综上所述，利用多断口串联技术，开发更高电压等级的高压、超高压、甚至特高压真空断路器成为可能，高电压等级多断口真空断路器已成为当前研究的热点之一。
多断口真空断路器的杂散电容会导致断口电压分配不均匀，不均匀程度与各断口的布置方式密切相关，这将影响灭弧室内部电场分布。而且，多断口真空断路器在开断电流时，各断口燃弧特性的差异会导致弧后残余粒子扩散特性的不同，进而导致弧后等效阻抗不同，最终引起各断口瞬态恢复电压分配不均匀。有研究表明：在双断口和三断口结构真空断路器中，高压端断口承担的电压可达总电压的60%，甚至更高。断口间电压分配不均匀，通常是承担瞬态恢复电压高的断口易发生重燃，进而导致整个多断口断路器的重燃，这对多断口真空断路器的开断极为不利，必须采取合适的均压措施以提高各断口电压分配的均匀性。
均压电容在多断口SF6断路器中已有多年的应用经验。但是，由于真空断路器与SF6断路器在电弧特性和弧后介质强度恢复特性上的显著差异，现有的均压电容应用经验不能直接用于多断口真空断路器。有研究结果表明：双断口真空断路器的开断能力并非随着均压电容值的增大单调增大；当两个断口的燃弧特性存在明显差异时，过大的均压电容可能会对双断口真空断路器的开断能力产生负面影响。分析认为，对多断口真空断路器而言，当有断口发生重燃时，与之并联的均压电容会对其放电，形成一暂态放电电流即重燃电流，均压电容的存在会增大该暂态电流幅值和衰减时间，未重燃断口承担总瞬态恢复电压的时间变长，降低了多断口真空断路器的开断能力。此外，在非同期性导致各断口的动静触头不在同一电流过零点分离时，或有断口发生重燃时，过零前分离断口或未重燃断口将承担总瞬态恢复电压，可能导致重燃；过零后分离断口或重燃断口将面临过高的工频恢复电压，可能对断口外绝缘造成威胁，因此，有必要采取相关措施。
发明内容
本发明提供一种多断口真空断路器的动态均压装置及其参数选取方法，解决多个真空灭弧室串联运行时的均压问题，同时提高多断口真空断路器的开断能力，提高其运行可靠性。
本发明的技术方案为多断口真空断路器的动态均压装置，所述多断口真空断路器的三相中，每相包括2个或以上串联的真空灭弧室，每个真空灭弧室分别并联设置一套动态均压组件，每套动态均压组件由均压电容支路和氧化锌避雷器构成，均压电容支路与氧化锌避雷器并联；所述均压电容支路包括均压电容和限流电阻，均压电容和限流电阻之间串联。
本发明还提供了多断口真空断路器的动态均压装置相应的参数选取方法，通过合成回路进行合成开断试验，通过电磁暂态仿真模型进行仿真实验，结合合成开断试验的结果和仿真实验的结果选取动态均压装置的参数，所述动态均压装置的参数包括均压电容的电容值、限流电阻的电阻值和氧化锌避雷器的参考电压；
所述合成回路包括电流回路、电压回路、调频支路、阻容分压器RCVDT和电阻分压器RVDT，电流回路由电流源电容C i和电流源电感L i、合闸断路器CB、辅助断路器AB、试品断路器TB、罗戈夫斯基线圈Rog串联构成，罗戈夫斯基线圈Rog连接积分器Int；电压回路由电压源电容C u和点火球隙SG、电压源电感L u、试品断路器TB串联构成，点火球隙SG的右半球中心穿入点火回路TR的高压放电针；调频支路由调频电阻R 0和调频电容C 0串联构成；阻容分压器RCVDT与试品断路器TB并联，电阻分压器RVDT与电压源电容C u并联，调频支路与试品断路器TB并联；试品断路器TB包括2个或以上串联的真空灭弧室；
所述电磁暂态仿真模型的仿真对象为2个或以上串联的真空灭弧室，包括每个真空灭弧室的弧后电阻、简化等值电容模块和动态均压组件，简化等值电容模块由真空灭弧室的等效自电容和对地杂散电容构成；各真空灭弧室的弧后电阻串联，每个真空灭弧室的弧后电阻分别并联设置一套动态均压组件，真空灭弧室的等效自电容与弧后电阻并联，对地杂散电容一端接相应断口的高压端，一端接地。
本发明通过给多断口真空断路器中串联运行的每个真空灭弧室并联一套由均压电容、限流电阻和氧化锌避雷器构成的多断口高压真空断路器动态均压组件，并设计了选取相关参数最优值的技术方案，能够有效解决多个真空灭弧室串联运行的动态均压问题，降低非正常运行工况（严重非同期、有断口重燃等）下整个多断口真空断路器的重燃率，提高其开断性能和可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例的动态均压组件结构图。
图2为本发明实施例的合成回路结构图。
图3为本发明实施例的真空断路器暂态等值模型的结构图。
图4为本发明实施例的参数选取流程图。
具体实施方式
现有技术中的多断口真空断路器采用多断口串联结构，即ABC三相中，每相都由2个或以上真空灭弧室串联组成。本发明为多断口高压真空断路器的每个真空灭弧室提供一套动态均压组件，每套动态均压组件由均压电容支路和氧化锌避雷器构成，均压电容支路与氧化锌避雷器并联；所述均压电容支路包括均压电容和限流电阻，均压电容和限流电阻之间串联。本发明提供的动态均压装置适用于多种型号的多断口高压真空断路器，串联用真空灭弧室的额定电压和每相串联个数，根据多断口高压真空断路器的额定电压来选取。例如，适用于每相由3个40.5 kV真空灭弧室串联构成的三断口126 kV真空断路器，或每相由6个40.5 kV真空灭弧室串联构成的六断口252 kV真空断路器；适用于每相由2个72.5 kV真空灭弧室串联构成的双断口126 kV真空断路器；适用于每相由2个126 kV真空灭弧室串联构成的双断口252 kV真空断路器，或每相由6个126 kV真空灭弧室串联构成的六断口750 kV真空断路器等。
本发明采用均压电容，可以来保证各断口处于分闸状态时的静态电压分布以及开断电流后瞬态恢复电压分布的均匀性，提高多断口真空断路器的开断能力。其参数选取可以采用经验值，也可参考《GB/T 4787-1996 断路器电容器》，综合考虑同期与非同期开断条件下，各断口电压分布不均匀系数小于1.1和降低瞬态恢复电压上升率的要求。
本发明采用限流电阻串联在均压电容支路，可以在多断口真空断路器的一个或几个断口重燃时，限制重燃电流的幅值，降低重燃电流再次过零时的下降率以免发生再次甚至多次重燃，同时缩短重燃电流再次过零熄弧所需时间即未重燃断口承担总瞬态恢复电压的时间，提高多断口真空断路器的开断能力。其参数选取可以采用经验值，也可以通过基于真空电弧模型的电磁暂态仿真，综合考虑上述各种因素，选取限流电阻的最优值。
本发明采用氧化锌避雷器并联在均压电容两端，正常开断条件下可进一步降低各断口的瞬态恢复电压，并起到强制均压的作用，提高多断口真空断路器的开断能力；在有断口重燃时，氧化锌避雷器可降低未重燃断口的瞬态恢复电压幅值，保证多断口真空断路器的可靠开断，同时降低重燃断口的工频恢复电压，保证断口的外绝缘；在非同期性导致各断口的动静触头不在同一电流过零点分离时，氧化锌避雷器可降低过零前分离断口的瞬态恢复电压幅值，保证多断口真空断路器的可靠开断，同时降低过零后分离断口的工频恢复电压，保护断口的外绝缘。氧化锌避雷器的参数选取可以采用经验值，也可以通过基于真空电弧模型的电磁暂态仿真来选取，综合考虑持续运行电压与荷电率、限压以及热稳定即避雷器吸收能量等方面的要求。
以下结合附图和实施例详细说明本发明技术方案。
实施例采用一个三断口真空断路器，断路器本体中的任意一相由3个真空灭弧室VI1、VI2、VI3串联构成，如图1所示：每个真空灭弧室VI1、VI2、VI3两端分别并联一套动态均压组件。真空灭弧室VI1两端并联的动态均压组件包括均压电容支路和氧化锌避雷器MOA1，均压电容支路由均压电容C G1与限流电阻R 1串联，再与氧化锌避雷器MOA1并联；真空灭弧室VI2两端并联的动态均压组件包括均压电容支路和氧化锌避雷器MOA2，均压电容支路由均压电容C G2与限流电阻R 2串联，再与氧化锌避雷器MOA2并联；真空灭弧室VI3两端并联的动态均压组件包括均压电容支路和氧化锌避雷器MOA3，均压电容支路由均压电容C G3与限流电阻R 3串联，再与氧化锌避雷器MOA3并联。
为更好地保证多个真空灭弧室串联运行的可靠开断，本发明提出，通过合成回路进行合成开断试验，通过电磁暂态仿真模型进行仿真实验，结合合成开断试验的结果和仿真实验的结果选取动态均压装置的参数，动态均压装置的参数包括均压电容的电容值、限流电阻的电阻值和氧化锌避雷器的参考电压。具体实施时，可以通过合成试验结合基于真空电弧模型的电磁暂态仿真来选取，根据试验和仿真得到的各断口瞬态恢复电压分布不均匀系数选取均压电容参数，根据重燃电流特性的仿真分析结果来选取限流电阻，根据瞬态和工频恢复电压特性及需要吸收的能量的仿真分析结果来选取氧化锌避雷器的参数。
实施例的三断口真空断路器的合成开断试验所用合成回路如图2所示：图中左侧为电流回路，C i和L i分别为电流源的电容和电感，振荡产生工频试验电流。CB为合闸断路器，用来控制电容C i放电，从而向试品断路器TB中引入模拟电网短路故障电流。合成回路进行的是单相试验，试品断路器TB由三个真空灭弧室串联组成。AB是辅助断路器，它的作用是保护合成回路和试品断路器TB，当试品断路器TB不能在第一个半波开断时就会由辅助断路器AB负责开断。Rog为Rogowski（罗戈夫斯基）线圈，它和积分器Int一起用来测量开断电流。图中右侧为电压回路，C u和L u分别为电压源的电容和电感，它们振荡即会产生工频恢复电压。RVDT是电阻分压器，用于电容C u充电时充电电压的测量。RCVDT是阻容分压器，用于测量试验时总瞬态恢复电压。实施例采用泰克P6015A高压探头测量各断口两端电压，电压量程为直流20 kV，探头极间电容为3 pF，借助光纤隔离采集系统，各断口的电压实现了浮地测量。SG是点火球隙，是由中间存在一定间隙的两个石墨半球组成，它们之间的间隙是根据充电电压等级的变化而变化的。SG的右半球中心是空心的，中间穿入点火回路TR的高压放电针，用于点火引高压之用。R 0、C 0分别为调频电阻和调频电容，用于改变试品断路器TB两端暂态恢复电压的幅值和频率。综上所述，三断口真空断路器的合成开断试验所用合成回路电路结构为，包括电流回路、电压回路、调频支路、阻容分压器RCVDT和电阻分压器RVDT，电流回路由电流源电容C i和电流源电感L i、合闸断路器CB、辅助断路器AB、试品断路器TB、罗戈夫斯基线圈Rog串联构成，罗戈夫斯基线圈Rog连接积分器Int；电压回路由电压源电容C u和点火球隙SG、电压源电感L u、试品断路器TB串联构成，点火球隙SG的右半球中心穿入点火回路TR的高压放电针；调频支路由调频电阻R 0和调频电容C 0串联构成；阻容分压器RCVDT与试品断路器TB并联，电阻分压器RVDT与电压源电容C u并联，调频支路与试品断路器TB并联。
多断口真空断路器开断电流后的瞬态恢复电压分配比例主要受各断口（即串联真空灭弧室）真空电弧弧后电阻、等效自电容、杂散电容和动态均压组件的影响：在弧后介质强度恢复初期，由每个串联真空灭弧室的弧后电阻决定，称为电弧控制阶段；随着弧后电阻的不断增大，约3-5μs后，逐渐过渡至由等效自电容、杂散电容和动态均压组件共同决定，称为介质控制阶段。因此电磁暂态仿真模型的仿真对象是单相，即2个或以上串联的真空灭弧室，包括每个真空灭弧室的弧后电阻、简化等值电容模块和动态均压组件，简化等值电容模块由真空灭弧室的等效自电容和对地杂散电容构成；各真空灭弧室的弧后电阻串联，每个真空灭弧室的弧后电阻分别并联设置一套动态均压组件，真空灭弧室的等效自电容与弧后电阻并联，对地杂散电容一端接相应断口的高压端，一端接地。
实施例的三断口真空断路器的电磁暂态仿真模型如图3所示：R pa1、R pa2、R pa3分别为断口1、2、3的真空电弧室的弧后电阻，包含重燃判据。C 12、C 13、C 17、C 23、C 34、C 35、C 37、C 45、C 56、C 57、C 67为各断口的等效自电容和杂散电容。其中，C 12、C 23、C 13为断口1的等效自电容，C 12、C 23串联后与C 13并联，C 17为断口1对地杂散电容，C 17一端连接断口1的高压端，另一端接地；C 34、C 45、C 35为断口2的等效自电容，C 34、C 45串联后与C 35并联，C 37为断口2对地杂散电容， C 37一端连接断口2的高压端，另一端接地；C 56、C 67、 C 57为断口3的等效自电容及对地杂散电容，C 56、C 67串联后与C 57并联，C 57同时为断口1对地杂散电容，C 57一端连接断口3的高压端，另一端接地；它们构成多断口真空断路器的简化等值电容模型，电容值由现有技术中的有限元分析方法进行静电场计算求解即可。C G1为断口1的均压电容，R 1为断口1的限流电阻，MOA1为断口1并联的氧化锌避雷器，C G1与R 1串联构成均压电容支路，再与MOA1并联，共同构成断口1的动态均压组件，C G2为断口2的均压电容，R 2为断口2的限流电阻，MOA2为断口2并联的氧化锌避雷器，C G2与R 2串联构成均压电容支路，再与MOA2并联，共同构成断口2的动态均压组件，C G3为断口3的均压电容，R 3为断口3的限流电阻，MOA3为断口3并联的氧化锌避雷器，C G3与R 3串联构成均压电容支路，再与MOA3并联，共同构成断口3的动态均压组件。
为便于实施参考起见，提供本发明实施例的参数选取流程说明，如图4：
(a) 在高压大电流的合成开断试验所用合成回路中，根据等价性原则开展多断口真空断路器的合成开断试验研究，获得不同均压电容值下各断口瞬态恢复电压的分布特性，即表示各断口瞬态恢复电压的分布特性与均压电容之间关系的不均匀系数，按照不均匀系数<1.1的原则初步选取均压电容的下限值C 1。
(b) 对于多断口真空断路器而言，在弧后介质强度恢复前期，各断口的电压分配主要由真空电弧特性决定，即由弧后残余粒子扩散特性决定；随后过渡至静态耐压时的分压，主要由断口等效自电容和杂散电容决定。为此，建立起多断口真空断路器的电磁暂态仿真模型，如图2。通过多断口真空断路器的电磁暂态仿真模型进行仿真分析，得到同期与非同期开断条件下，各断口瞬态恢复电压不均匀系数<1.1对应的均压电容的下限值C 2。
(c) 通过多断口真空断路器的电磁暂态仿真模型进行负效应分析，即仿真分析得到过大的均压电容值可能给多断口真空断路器开断性能带来的不利影响，得到均压电容的上限值C 3。
(d) 均压电容在(max{C 1，C 2}，C 3)之间取值，同时参考《GB/T 4787-1996 断路器电容器》及均压电容降低瞬态恢复电压上升率的要求，选取均压电容的最优值C g。
(e) 确定均压电容的最优值C g后，通过多断口真空断路器的电磁暂态仿真模型仿真分析不同大小的限流电阻对重燃断口高频暂态电流幅值（简称重燃电流幅值）和衰减时间与限流电阻的关系，根据重燃电流尽早过零熄灭，重燃断口尽快重新开始介质恢复过程的原则，选取限流电阻的最优值R d。
(f) 确定均压电容的最优值C g后，按照持续运行电压U c及荷电率η要求得到氧化锌避雷器的参考电压U 1mA的下限值。持续运行电压U c要求必须大于断路器处于热备用状态时断口上的电压。荷电率η要求是，η<1，同时η不宜过大，以避免氧化锌避雷器的加速老化。根据多断口真空断路器在该均压电容的最优值C g下的静态电压分布结果，得到氧化锌避雷器的持续运行电压U c的下限值，选定荷电率η后，相应地可得到氧化锌避雷器的参考电压U 1mA的下限值。然后，根据热稳定要求以及限压要求选取氧化锌避雷器参考电压U 1mA的最优值。热稳定要求是，断路器在开断短路故障或处于热备用状态时，氧化锌避雷器的发热量必须小于散热量，否则，氧化锌避雷器的温度将迅速升高，加速老化甚至崩溃。限压要求是，氧化锌避雷器的参考电压U 1mA不宜过大，以降低断口上出现的过电压，降低多断口真空断路器的重燃率，保证断口的外绝缘。
经过以上步骤，即可获得一套多断口高压真空断路器动态均压组件的参数最优值，包括均压电容的最优值C g、限流电阻的最优值R d、氧化锌避雷器的参考电压U 1mA最优值。取得最优值后，可以采用合成回路进行合成开断试验，进行验证。
本实施例中，真空灭弧室1的额定参数：40.5 kV-2500 A-40 kA，均压电容2的电容值：1000 pF，限流电阻3的电阻值：65 Ω，氧化锌避雷器的直流参考电压U 1mA：50 kV。3个真空灭弧室构成一个126 kV-2500 A-40 kA三断口真空断路器。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (2)
1. 一种多断口真空断路器的动态均压装置，所述多断口真空断路器的三相中，每相包括2个或以上串联的真空灭弧室，其特征在于：每个真空灭弧室分别并联设置一套动态均压组件，每套动态均压组件由均压电容支路和氧化锌避雷器构成，均压电容支路与氧化锌避雷器并联；所述均压电容支路包括均压电容和限流电阻，均压电容和限流电阻之间串联。
2.用于权利要求1所述多断口真空断路器的动态均压装置的参数选取方法，其特征在于：通过合成回路进行合成开断试验，通过电磁暂态仿真模型进行仿真实验，结合合成开断试验的结果和仿真实验的结果选取动态均压装置的参数，所述动态均压装置的参数包括均压电容的电容值、限流电阻的电阻值和氧化锌避雷器的参考电压；
所述合成回路包括电流回路、电压回路、调频支路、阻容分压器RCVDT和电阻分压器RVDT，电流回路由电流源电容C i和电流源电感L i、合闸断路器CB、辅助断路器AB、试品断路器TB、罗戈夫斯基线圈Rog串联构成，罗戈夫斯基线圈Rog连接积分器Int；电压回路由电压源电容C u和点火球隙SG、电压源电感L u、试品断路器TB串联构成，点火球隙SG的右半球中心穿入点火回路TR的高压放电针；调频支路由调频电阻R 0和调频电容C 0串联构成；阻容分压器RCVDT与试品断路器TB并联，电阻分压器RVDT与电压源电容C u并联，调频支路与试品断路器TB并联；试品断路器TB包括2个或以上串联的真空灭弧室；
所述电磁暂态仿真模型的仿真对象为2个或以上串联的真空灭弧室，包括每个真空灭弧室的弧后电阻、简化等值电容模块和动态均压组件，简化等值电容模块由真空灭弧室的等效自电容和对地杂散电容构成；各真空灭弧室的弧后电阻串联，每个真空灭弧室的弧后电阻分别并联设置一套动态均压组件，真空灭弧室的等效自电容与弧后电阻并联，对地杂散电容一端接相应断口的高压端，一端接地。
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|---|---|
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Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103325609A (zh) * | 2013-05-31 | 2013-09-25 | 陈波 | 中压投切电容器组用真空开关 |
| CN104360197A (zh) * | 2014-11-14 | 2015-02-18 | 武汉大学 | 基于阻容网络的避雷器阀片电阻监测方法 |
| CN105021980A (zh) * | 2015-06-23 | 2015-11-04 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 交流滤波器断路器双断口电压分布特性评估系统及方法 |
| CN106970322A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-07-21 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 混合式高压直流断路器快速机械开关动态均压测试系统 |
| CN107331569A (zh) * | 2017-08-14 | 2017-11-07 | 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 | 500kv真空断路器拓扑结构 |
| CN107423474A (zh) * | 2017-05-03 | 2017-12-01 | 华南理工大学 | 考虑真空断路器预击穿特性的建模与仿真方法 |
| CN108919109A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-11-30 | 武汉大学 | 一种多断口高压直流快速机械开关动态均压模拟试验方法 |
| CN110225641A (zh) * | 2018-03-01 | 2019-09-10 | 郑州大学 | 基于等离子体喷射触发的多间隙真空开关 |
| CN110941935A (zh) * | 2019-11-01 | 2020-03-31 | 国网宁夏电力有限公司电力科学研究院 | 一种双断口断路器的电弧的仿真方法及系统 |
| CN111952114A (zh) * | 2020-07-07 | 2020-11-17 | 大连理工大学 | 一种用于双断口真空开关均压的三阶段速度控制方法 |
| CN112509854A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-03-16 | 郑州大学 | 一种集成式阻容均压真空灭弧室 |
| CN112684737A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-04-20 | 郑州大学 | 一种兼具均压功能的悬浮电位在线监测系统 |
| CN113012978A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-06-22 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种模块化的交流真空断路器组件 |
| CN113066689A (zh) * | 2021-03-22 | 2021-07-02 | 西安交通大学 | 一种超高压和特高压多断口快速真空断路器拓扑结构 |
| CN114583666A (zh) * | 2020-12-01 | 2022-06-03 | 清华大学 | 一种真空机械开关与气体机械开关电压分配方法 |
| CN114583677A (zh) * | 2020-12-01 | 2022-06-03 | 清华大学 | 一种基于机械开关串联的直流断路器及直流开断方法 |
| CN114939445A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-08-26 | 合肥通用机械研究院有限公司 | 一种大型真空度变化试验装置及应用该装置的试验方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201266573Y (zh) * | 2008-10-10 | 2009-07-01 | 国网武汉高压研究院 | 高压真空断路器 |
| WO2010048785A1 (zh) * | 2008-10-27 | 2010-05-06 | 国网武汉高压研究院 | 一种高压、超高压大电流断路器 |
-
2011
- 2011-11-17 CN CN2011103647857A patent/CN102364655A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201266573Y (zh) * | 2008-10-10 | 2009-07-01 | 国网武汉高压研究院 | 高压真空断路器 |
| WO2010048785A1 (zh) * | 2008-10-27 | 2010-05-06 | 国网武汉高压研究院 | 一种高压、超高压大电流断路器 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 吴高波等: "多断口真空断路器均压电容研究综述", 《高压电器》 * |
| 舒胜文等: "三断口真空断路器的动态均压措施", 《电网技术》 * |
Cited By (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103325609A (zh) * | 2013-05-31 | 2013-09-25 | 陈波 | 中压投切电容器组用真空开关 |
| CN103325609B (zh) * | 2013-05-31 | 2016-04-13 | 陈波 | 中压投切电容器组用真空开关 |
| CN104360197B (zh) * | 2014-11-14 | 2017-04-12 | 武汉大学 | 基于阻容网络的避雷器阀片电阻监测方法 |
| CN104360197A (zh) * | 2014-11-14 | 2015-02-18 | 武汉大学 | 基于阻容网络的避雷器阀片电阻监测方法 |
| CN105021980B (zh) * | 2015-06-23 | 2016-11-16 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 交流滤波器断路器双断口电压分布特性评估系统及方法 |
| CN105021980A (zh) * | 2015-06-23 | 2015-11-04 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 交流滤波器断路器双断口电压分布特性评估系统及方法 |
| CN107423474A (zh) * | 2017-05-03 | 2017-12-01 | 华南理工大学 | 考虑真空断路器预击穿特性的建模与仿真方法 |
| CN106970322A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-07-21 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 混合式高压直流断路器快速机械开关动态均压测试系统 |
| CN106970322B (zh) * | 2017-05-26 | 2023-09-05 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 混合式高压直流断路器快速机械开关动态均压测试系统 |
| CN107331569A (zh) * | 2017-08-14 | 2017-11-07 | 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 | 500kv真空断路器拓扑结构 |
| CN110225641A (zh) * | 2018-03-01 | 2019-09-10 | 郑州大学 | 基于等离子体喷射触发的多间隙真空开关 |
| CN110225641B (zh) * | 2018-03-01 | 2023-09-05 | 郑州大学 | 基于等离子体喷射触发的多间隙真空开关 |
| CN108919109A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-11-30 | 武汉大学 | 一种多断口高压直流快速机械开关动态均压模拟试验方法 |
| CN108919109B (zh) * | 2018-07-10 | 2021-05-18 | 武汉大学 | 一种多断口高压直流快速机械开关动态均压模拟试验方法 |
| CN110941935B (zh) * | 2019-11-01 | 2023-06-23 | 国网宁夏电力有限公司电力科学研究院 | 一种双断口断路器的电弧的仿真方法及系统 |
| CN110941935A (zh) * | 2019-11-01 | 2020-03-31 | 国网宁夏电力有限公司电力科学研究院 | 一种双断口断路器的电弧的仿真方法及系统 |
| CN111952114A (zh) * | 2020-07-07 | 2020-11-17 | 大连理工大学 | 一种用于双断口真空开关均压的三阶段速度控制方法 |
| CN114583666A (zh) * | 2020-12-01 | 2022-06-03 | 清华大学 | 一种真空机械开关与气体机械开关电压分配方法 |
| CN114583677A (zh) * | 2020-12-01 | 2022-06-03 | 清华大学 | 一种基于机械开关串联的直流断路器及直流开断方法 |
| CN114583677B (zh) * | 2020-12-01 | 2024-03-12 | 清华大学 | 一种基于机械开关串联的直流断路器及直流开断方法 |
| CN112684737A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-04-20 | 郑州大学 | 一种兼具均压功能的悬浮电位在线监测系统 |
| CN112509854A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-03-16 | 郑州大学 | 一种集成式阻容均压真空灭弧室 |
| CN113012978B (zh) * | 2021-03-01 | 2023-05-23 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种模块化的交流真空断路器组件 |
| CN113012978A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-06-22 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种模块化的交流真空断路器组件 |
| CN113066689A (zh) * | 2021-03-22 | 2021-07-02 | 西安交通大学 | 一种超高压和特高压多断口快速真空断路器拓扑结构 |
| CN114939445A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-08-26 | 合肥通用机械研究院有限公司 | 一种大型真空度变化试验装置及应用该装置的试验方法 |
| CN114939445B (zh) * | 2022-03-29 | 2023-12-22 | 合肥通用机械研究院有限公司 | 一种大型真空度变化试验装置及应用该装置的试验方法 |
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