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期刊號: CN32-1800/TM| ISSN1007-3175

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高壓交流罐式斷路器集成化改進及導電桿結構優(yōu)化設計

來源:電工電氣發(fā)布時間:2025-05-27 14:27 瀏覽次數(shù):24

高壓交流罐式斷路器集成化改進及導電桿結構優(yōu)化設計

秦鵬剛,高軍,劉劍,陶世林,周靜,裴明昊
(西安西電高壓開關有限責任公司,陜西 西安 710018)
 
    摘 要:為提高高壓交流罐式斷路器與封閉金屬氣體絕緣開關設備(GIS)滅弧室組件的通用化水平,提出基于外置式電流互感器的集成化設計方案。通過將電流互感器獨立外置于斷路器殼體之外,實現(xiàn)了罐式斷路器殼體與 GIS 滅弧室殼體結構的標準化統(tǒng)一,使兩者具備相同的法蘭接口與密封結構。針對配套的導電桿組件,采用三維電磁場仿真軟件建立關鍵部件的精細化模型,重點分析雷電沖擊電壓(1 050 kV)工況下的電場分布特性,從而對原始方案中電場強度不均勻的地方進行改進,并通過仿真分析對導電桿尺寸優(yōu)化設計,根據(jù)優(yōu)化設計結果進行相關試驗,驗證了該設計的準確性。
    關鍵詞: 罐式斷路器;封閉金屬氣體絕緣開關設備;導電桿;電場
    中圖分類號:TM561.3     文獻標識碼:A     文章編號:1007-3175(2025)05-0067-05
 
Integrated Improvement of High-Voltage AC Tank Type Circuit Breaker
and Structural Optimization Design of Conductive Rod
 
QIN Peng-gang, GAO Jun, LIU Jian, TAO Shi-lin, ZHOU Jing, PEI Ming-hao
(Xi’an XD High Voltage Apparatus Co., Ltd, Xi’an 710018, China)
 
    Abstract: In order to improve the generalization of high-voltage AC tank circuit breakers and gas insulated switchgear (GIS) interrupter assemblies, an integrated design scheme based on external current transformers is proposed. By independently placing the current transformer outside the circuit breaker housing, the standardization and unity of the tank type circuit breaker housing and GIS arc extinguishing chamber housing structure have been achieved, enabling both to have the same flange interface and sealing structure. For matching conductive rod assemblies, a refined model of key components was established using 3D electromagnetic field simulation software, with a focus on analyzing the electric field distribution characteristics under lightning impulse voltage (1 050 kV) conditions, so as to improve the uneven electric field strength in the original scheme, and optimize the design of the conductive rod dimensions through simulation analysis, and carry out the relevant experiments on the results of the optimized design, which verifies the accuracy of the design.
    Key words: tank type circuit breaker; gas insulated switchgear; conductive rod; electric field
 
參考文獻
[1] 黎斌.SF6 高壓電器設計[M].3 版. 北京:機械工業(yè)出版社,2010.
[2] 李爽,李斌,唐佳能,等.550 kV 罐式斷路器滅弧室偏心引起的懸浮放電計算[J] . 高壓電器,2019,55(6) :45-50.
[3] 常文治,畢建剛,劉姝嬪,等.GIS 盆式絕緣子典型缺陷的電場仿真[J]. 高壓電器,2018,54(5) :138-143.
[4] 孫國霞,關向雨,金向朝,等. 基于多場耦合計算的氣體絕緣開關設備母線接頭過熱性故障分析[J]. 高電壓技術,2014,40(11) :3445-3451.
[5] 鄧樸,郝正航,薛毅,等. 變電站母線短路容量就地測量方法[J] . 電力科學與技術學報,2021,36(2) :192-198.
[6] 楊堃,李煒,宋杲,等.2013 年高壓開關設備運行分析[J]. 智能電網(wǎng),2014,2(6) :32-41.
[7] 劉會蘭,許文杰,趙書濤,等. 面向高壓斷路器故障分類的電流-振動信號類聚幾何敏感特征優(yōu)選方法[J] .電工技術學報,2023,38(1) :26-36.
[8] 趙冠琨,賈科,陳金鋒,等. 基于斷路器重合閘的柔性直流輸電線路單端故障測距方法[J]. 電力系統(tǒng)保護與控制,2021,49(7) :48-56.
[9] 鐘建英,陳剛,譚盛武,等. 高壓開關設備關鍵技術及發(fā)展趨勢[J]. 高電壓技術,2021,47(8) :2769-2782.
[10] 徐國政. 高壓斷路器原理和應用[M]. 北京:清華大學出版社,2000.
[11] 田剛領,王春雷,王之軍,等. 高壓罐式斷路器罐體的熱特性分析[J]. 高壓電器,2017,53(6) :141-146.
[12] 王軍龍,楊歡紅,張勁松,等. 基于低能量直流的真空斷路器短路開斷能力評估[J] . 智慧電力,2022,50(7) :23-28.
[13] 王俊波,李國偉,唐琪,等. 一種高壓斷路器機械壽命預測算法研究[J]. 電子設計工程,2021,29(7) :68-71.
[14] 全國高壓開關設備標準化技術委員會. 高壓交流開關設備和控制設備標準的共用技術要求:GB/T 11022—2020[S]. 北京:中國標準出版社,2020 :16-18.
[15] 黃永寧,余曉,樊益平,等.363 kV 多斷口快速真空斷路器電場仿真分析[J]. 高壓電器,2019,55(10) :19-24.
[16] 艾紹貴, 余曉, 黃永寧, 等. 氣體絕緣 363 kV 快速真空斷路器電場分析[J] . 重慶大學學報,2018,41(10) :61-68.