真空斷路器的瞬態(tài)過電壓已有大量文獻對此進行分析與研究,不過大部分是針對電弧爐等生產設備進行的。由于光伏發(fā)電系統內通常利用LC濾波模塊對輸出電壓進行整流,而此模塊也多用于抑制電路內的瞬態(tài)響應,因此LC濾波模塊對于控制真空斷路器的瞬態(tài)過電壓是否有著積極影響對于研究光伏系統內的斷路器瞬態(tài)響應有著重要意義。完善,產品型號多樣,隨著公司的不斷發(fā)展,產品設計科學、制作精良、造型美觀,是現代電網建設的理想的配套產品,其中戶內(外)真空斷路器,隔離開關,負荷開關,氧化鋅避雷器,熔斷器,穿墻套管,絕緣子,電流互感器,高壓電力計量箱等一系列高低壓電氣產品暢銷全國各地我們以“科技興業(yè),質量創(chuàng)牌,誠經營,優(yōu)良服務”的企業(yè)宗旨;一直致力于追求卓越的民族電氣工業(yè),為廣大新老用戶提供優(yōu)質的產品和良好的服務而不懈努力,您的滿意始終是我們追求的目標,真誠歡迎新老朋友惠顧,共創(chuàng)美好未來。本文旨在研究真空斷路器的瞬態(tài)響應在光伏發(fā)電系統中造成的影響,以12kV/1 250A規(guī)格的真空斷路器為例進行測試,并重點關注光伏器件中的LC濾波機構在抑制瞬態(tài)響應中的作用。1、光伏發(fā)電系統結構本文在研究時采用的光伏發(fā)電系統等效框圖如圖1所示。其中太陽能電池板用于將太陽輻射的能量轉化為直流電勢,其具體參數及非線性特性等由生產商提供。直流電勢須經由DC/DC升壓模塊以及DC/AC逆變器轉換為合適的交流電力輸送給電氣網絡。圖中的LC濾波器主要作用是用于限制逆變器得到的交流電中的諧波失真等非線性干擾。真空斷路器利用真空作為滅弧介質以及滅弧后觸頭間的絕緣介質,得益于其高真空環(huán)境,觸頭間的介電常數是標準大氣壓下的十倍以上,因此其電流截斷能力也遠強于普通斷路器。然而正因其較強的電流截斷能力,真空斷路器在操作時易產生較高的過電壓,當電路中存在電機、變壓器、電抗器等高電感元件時,容易在這些元件兩端形成瞬態(tài)高壓,損壞電路。真空斷路器在光伏發(fā)電系統中的瞬態(tài)響應分析圖1光伏發(fā)電系統框圖2、瞬態(tài)響應測試本文在對真空斷路器的瞬態(tài)響應進行測試時,利用了一臺250kVA的配電變壓器對光伏發(fā)電系統的逆變器輸出部分進行模擬,該配電變壓器工作在0.1kV,獲得6kV電壓后,經由真空斷路器串聯至20kVA變壓器。真空斷路器采用12kV/1250A規(guī)格,簧運動機構。電壓測量部分本文采用Tektronix誖公司生產的高壓探頭配合示波器進行測量。實驗中所用到的電氣元件參數如表1所示:表1測試用電氣元件參數表真空斷路器在光伏發(fā)電系統中的瞬態(tài)響應分析3、總結通過對實驗數據的對比總結,本文得出如下結論:(1)當電路中未接入LC濾波器時對電路進行斷路測試,斷路器重燃現象頻繁發(fā)生。
分閘速度的快慢,主要取決于合閘時動觸頭彈簧和分閘彈簧的貯能大小。為了提高分閘速度,可以增加分閘彈簧的貯能量,也可以增加合閘彈簧的壓縮量,這都必然需要提高操動機構的輸出功和整機的機械強度,降低了技術經濟指標。經過多年試驗認為,10kV的真空斷路器,平均分閘速度能保證在0.95~1.2m/s比較合適。彈跳時間合閘彈跳時間是斷路器在合閘時,觸頭剛接觸開始計起,隨后產生分離,可能又接觸又分離,到其穩(wěn)定接觸之間的時間。這一參數國外的標準中都沒有明確規(guī)定,1989年底能源部電力司提出真空斷路器合閘彈跳時間必須小于2ms。為什么合閘彈跳時間要小于2ms呢?主要是合閘彈跳的瞬間會引起電力系統或設備產生L.C高頻振蕩,振蕩產生的過電壓對電氣設備的絕緣可能造成傷害甚至損壞。當合閘彈跳時;同小于2ms時,不會產生較大的過電壓,設備絕緣不會受損,在關合時動靜觸頭之間也不會產生熔焊。合閘的不同期性太大容易引起合閘的彈跳,因為機構輸出的運動沖量僅由首合閘相觸頭承受。分閘的不同期性太大可能使后開相管子燃弧時間加長,降低開斷能力。合閘與分閘的不同期性一般是同時存在的,所以調好了合閘的不同期性,分閘的不同期性也就有了保證。產品中要求合分閘不同期性小于2ms。分、隨著公司的不斷發(fā)展,產品設計科學、制作精良、造型美觀,是現代電網建設的理想的配套產品,其中戶內(外)真空斷路器,隔離開關,負荷開關,氧化鋅避雷器,熔斷器,穿墻套管,絕緣子,電流互感器,高壓電力計量箱等一系列高低壓電氣產品暢銷全國各地我們以“科技興業(yè),質量創(chuàng)牌,誠經營,優(yōu)良服務”的企業(yè)宗旨;一直致力于追求卓越的民族電氣工業(yè),為廣大新老用戶提供優(yōu)質的產品和良好的服務而不懈努力,您的滿意始終是我們追求的目標,真誠歡迎新老朋友惠顧,共創(chuàng)美好未來。合閘時間是指從操動線圈的端子得電時刻計起,至三極觸頭全部合上或分離止的一段時間間隔。合、分閘線圈是按短時工作制作設計的,合閘線圈的通電時間不到100ms,分閘線圈的不到60ms。分、合閘時間一般在斷路器出廠時已調好,無須再動。當斷路器用在發(fā)電系統并在電源近端短路時,故障電流衰減較慢,若分閘時間很短,這時斷路器分斷的故障電流就可能含有較大的直流分量,開斷條件更為惡劣,這對斷路器的開斷是很不利的。所以用于發(fā)電系統的真空斷路器,其分閘時間盡可能設計長些為宜。回路電阻回路
斷路器直流電阻增大的關鍵因素則是觸頭電磨損和斷路器觸頭開距的變化。 5、斷路器合閘跳時間增大 一般情況下,真空斷路器合閘時常常會出現觸頭跳的情況,然而如果說跳的范圍超出了規(guī)定的話就會造成觸頭燒傷或者熔焊。簧性能下降、拐臂和軸磨損往往會導致真空斷路器合閘跳時間的增長。 6、斷路器中間箱ct表面對支架放電 要斷路器對支架放電是由于電流互感器(ct)表面產生的不
均勻電場。真空斷路器中間箱裝有電流互感器,當電流互感器不采取措施,在斷路器運轉時ct表面就會產生不平衡的電場。因此要盡可能的阻止這樣的情況的出現就要在互感器出廠之前在其表面涂上一層半導體膠,這樣就可以保證電場平衡均勻。在裝配斷路器時若半導體膠要是受影響出現剝落的話依然會使得斷路器工作過程之中互感器表面出現不均勻電場,由此造成互感器表面對支架放電。 7、斷路器滅弧室不能斷開 一般
狀況下,造成斷路器電路斷開,電流切斷的主要原因是手動分閘操作以及保護動作跳閘。真空斷路器的滅弧原理區(qū)別于別的類型的斷路器,因為該斷路器一般是將真空作為絕緣及滅弧介質。 真空泡的真空度要是無法滿足要求的話常常會促成真空泡內出現電離,這必然會導致電離子出現,電離子無疑將減弱滅弧室內絕緣作用,因為這些因素斷路器滅弧室就會一直處在連接狀態(tài)。 8、斷路器真空泡真空度降低 真空泡
的材質要是出現了故障常常說明真空泡本身也出現的細小的漏點。真空泡內波形管的材質或制作裝配工藝出現故障的時候,由于真空滅弧室使用時期不斷的加長和開斷的次數增加真空度就會慢慢的減少,當真空度下降到無法維持規(guī)定的度數的時候就會使得它自身的開斷能力減弱和耐壓水平降低。
真空斷路器的整體結構也是比較的簡單,器很重要的配件就是屬于滅弧,還有的就是真空斷路器的真空度很重要,真空度就是和真空斷路器的絕緣的能力差不多,真空度低那么就
空斷路器在大規(guī)模光伏發(fā)電系統中有著重要應用,本文簡要闡述了真空斷路器的瞬態(tài)響應在光伏發(fā)電系統中的影響,分析了斷路器操作產生的動態(tài)響應對高壓變壓器造成的損害,并對LC 濾波模塊在真空斷路器操作時產生的過電壓、重燃等動態(tài)特性的抑制作用進行了測試與討論。 近年來,隨著人民生活與工業(yè)生產對綠色能源的迫切需求,光伏發(fā)電技術得以快速發(fā)展。在過去的15 年間光伏市場規(guī)模以指數形式迅速擴大。其發(fā)電形式也
從小型私人化發(fā)電設備向大型光伏發(fā)電系統進化,有些地區(qū)甚至已經實現500 千瓦以上規(guī)模的大型光伏發(fā)電中心。在光伏發(fā)電過程中,由半導體材料轉化太陽能得到的直流電力需要先經由DC/AC 逆變器轉換為交流電,之后還需要通過升壓變壓器將其至電網輸電所需的電壓級別才能將電力輸送至傳統電力網絡。在這類高壓電力系統中,電路的關斷操作通常由真空斷路器完成。真空斷路器的重量并不重,一般真空斷路器適合使用在操作次數多的地方,滅弧的時候完全是不需要進行檢查以及維修的優(yōu)勢,真空斷路器通常在配電網當中使用比較廣泛,真空斷路器也是三相系統的配電裝置之一,可以使用在變電站等等地方起到對設備控制以及保護的作用,如果想要對高壓的設備進行控制以及保護的作用需要裝配在中置柜以及固定柜當中 真空斷路器在實際使用中比較常見的故障有很多,真空斷路器切斷電流來滅
弧,沒有定性真空度降低的問題其危險程度不低,真空度會降低的原因就是真空泡的材質和生產工藝有瑕疵,其有小點波形管的材質和工藝也是一樣,操作次數多也會出現漏點,使用電磁操作機構距離不小,會對開關的跳和行程造成一定的影響,這也會導致真空度下降過快。