2/3匝线圈式纵磁触头大开距真空断路器分闸速度设计

作     者：马飞越 姚晓飞 刘志远 孙尚鹏 白涛 Ma Feiyue;Yao Xiaofei;Liu Zhiyuan;Sun Shangpeng;Bai Tao

作者机构：国网宁夏电力有限公司电力科学研究院银川750002 西安交通大学电气工程学院西安710049 国网宁夏电力有限公司石嘴山供电公司石嘴山750029 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2024年第39卷第13期

页      面：4139-4152页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：宁夏回族自治区重点研发计划项目(2022BDE93011) 国网宁夏电力有限公司科技项目(5229DK22000B)资助 

主　　题：纵向磁场 大开距 真空断路器 阳极放电模式 分闸速度 

摘      要：合理设计纵磁触头真空断路器的分闸速度特性,可有效避免大电流开断过程中真空电弧阳极斑点的形成或缩短阳极斑点持续时间,显著提升断路器短路电流开断性能。然而,现阶段仍然缺乏线圈式纵磁触头真空断路器全行程分闸速度特性的量化设计方法。该文试验研究了电弧电流、分闸速度对2/3匝线圈式纵磁触头大电流真空电弧阳极放电模式演变的影响规律,获得了不同分闸速度下线圈式纵磁触头阳极放电模式图,据此提出线圈式纵磁触头分闸速度的量化设计方法:初始分闸速度v1应不小于其从强电弧模式演变为扩散态电弧模式的临界触头开距峰值所对应的分闸速度;平均分闸速度v2应不大于大开距活跃阳极放电模式形成的临界触头开距峰值所对应的分闸速度;同时,对比实际开断过程中触头间隙磁感应强度与阳极放电模式演变的临界纵向磁感应强度,可校验上述分闸速度特性设计的合理性,并能预测该纵磁触头以任一分闸速度开断任一短路电流时的阳极放电模式演变特性。应用上述方法,该文确定了126 kV单断口真空断路器的分闸速度特性设计值为v1=3.5 m/s、v2=3.0 m/s,并通过型式试验验证了断路器在上述分闸速度特性下的短路电流开断性能。