摘要:简述了真空断路器的发展概况,对真空断路器与SF6断路器进行了对比分析。同时对真空断路器向750 kV超高压等级发展的途径进行论述。
关键词:真空断路器;SF6断路器;750 kV超高压;光电控制模式
灭弧室额定电压/kV | 试验电压/kV | X光射线测试值/mR·h-1 | X光射线允许值/mR·h-1 |
12 | 工作电压15 | 0 | 0.5 |
工频电压36 | 0 | 15 | |
24 | 工作电压24 | 0 | 0.5 |
工频电压50 | 0.15 | 15 |
气体 | 分子量 | 大气寿命/年 | GWP(假如寿命为100年) | 绝缘强度 (相对于SF6)的比率 | 备注 |
SF6 | 146.06 | 3 200 | 23 900 | 1.0 | |
CF3Cl | 104.5 | 640 | 11 700 | 0.53,0.47~0.58 | 破坏臭氧层 |
Ar | 39.9 | 0.04~0.1 | |||
H2 | 2.02 | 0.22,0.2 | |||
N2O | 44.01 | 120 | 310 | 0.46,0.50 | 有毒 |
CO2 | 44.01 | 1 | 0.35,0.32~0.37 | ||
SO2 | 64.06 | 1.0,0.52~1.0 | 有毒 | ||
CH4 | 16.05 | 12.2±3 | 15~27 | ||
CCl4 | 154 | 42 | 1 400 | 2.4,1.33~2.33 | 有毒 |
CF2Cl2 | 120.9 | 102 | 8 500 | 1.04,0.92~1.16 | 破坏臭氧层 |
大多数电器专家认为,具有单断口分断能力的高压和超高压断路器是性能最佳的断路器。目前,在超高压断路器中,唯有SF6断路器能做到单断口的结构,但由于SF6气体具有严重的温室效应,将被逐步禁用,因此,它最终会退出历史舞台。
当前,世界各国正在向用单断口真空灭弧室串联组成超高电压等级真空断路器的方向迈进。且国际上已有了123、126 kV和145 kV单断口的真空灭弧室。
经分析,选用126 kV单断口真空灭弧室串联组成750 kV的超高压真空断路器已成为可行的发展方向。目前,我国已初步研制成功126 kV单断口真空灭弧室,估计在今年下半年即可投入生产。西安交通大学正在研究设计由6个单断口126 kV真空灭弧室串联组成的750 kV超高压真空断路器,他们为每个126 kV真空灭弧室各装配了一个永磁操动机构以实现6个真空灭弧室的同步操作。这种具有永磁操动机构且选用带智能化光电控制模式电子线路来完成自动遥控功能的超高压真空断路器在国内还是首次尝试,希望它能在我国正在建设的第一条750 kV线路上被有关部门支持选用。
3.1 750 kV超高压真空断路器的设计方案
采用多断口真空灭弧室串联组成的750 kV超高压真空断路器可归纳为瓷柱式和箱式两种结构。我国正在开发中的属于瓷柱式结构,见图4。它每极由6个126 kV真空灭弧室串联组成,每个真空灭弧室之间安装有控制箱,每个真空灭弧室中相应的布置有均压电容器,在控制箱内装有永磁操动机构和电容器等,见图5。6个串联瓷支柱的底部用钢质底座作为整个断路器的支撑。为了使真空断路器可靠地稳定还用了数根绝缘缆线进行拉紧。超高压电源通过A端输入,由B端输出。