李海国,郭伟祥
(山东普益电气有限公司,山东滨州 256600)
随着电网规模的扩大和负荷特性复杂性显著增加,连接在电力系统的诸多敏感性负荷极易受到来自电力系统短时扰动的影响,如电压突升和电压突降等,这就对电能质量和运行可靠性提出了非常严格的要求。因此,为保护敏感性的重要工业负荷以及提高电力系统的电能质量,需要保护性器件高压断路器具有高速分合闸特性[1-4]。
目前,高压真空断路普遍采用弹簧操动机构、电磁操动机构、永磁操动机构或液压操动机构为合闸或分闸提供动力,它们的合闸时间一般为40~60ms,分闸时间一般为30~40 ms。最短的分闸时间也要大于20 ms,而故障电流持续的时间越长对电网的冲击和设备的损坏程度就会越强,合闸时间延长对电气元件的损坏也很大,采用上述传统操动机构的高压开关均难以实现快速分合闸的要求[5-6]。
笔者在调研过程中了解到,国内某单位研究过采用电磁斥力原理的快速断路器,采用超大碟簧双稳态结构,分合闸需先克服碟簧的巨大储能,因此需要很高的直流电压,产生巨大的推斥力,造成体积增大,斥力盘容易断裂,但合闸速度极快,经测定可达5 ms 左右,带来的直接后果就是严重的合闸弹跳和触头损坏。由于国内外尚无与之配套的真空灭弧室,只进行了几次试验,触头即损坏。
国外对电磁斥力操动机构的研究历史比较长,且取得了一定的成果,以日本的研究比较成熟。……