维普资讯 ， ? 船 高压电器 １９年 弟 Ｊ ９０ 期 高压断路 器 的选择 与计算 麟 汉永 耕 毫力掌奠 膏音量 弗薯麓 Ｉ 脯 耍 】 本文提出选择高压断路器某些新观点及一些不同于以往 的 选 择 和计算方法． 目前高压断路器的选择，仍 局限于按工作 电压 ，持续工作电流选择，按动稳 定 和 热 稳 定 授验 ， 捺 拄 上述 条件 外 ，还应 按 恢 复电压 等其 他 条件 来选择 ． ［ ｓ ｔ ｃ ］Ｉ ｈｉ ａ ｅ ．ｓ ｍｅ ｎ ｗ ｅ ｏｉ ｓ ａ ｄ ａ ｃ ｌ ｔｏ ｍｅ ｈ ｄ Ａｂ ｔ ａ ｔ ｎ ｔ ｓ ｐ ｐ ｒ ｏ ｅ ｖｌ ｗｐ ｎｔ ｎ ｃ ｌ ｕ ａ ｉ ｎ ｔｏ ｓ ｏ ｃｈｏｏｓ ｎｇ ｆ ｉ ｈｉ ｈ ｇ ｖｏｌ ａｇ ｃｉ ｕｉｂｒ ａｋｅ ｈａ ｂｅ ｐｒ ｓ ｔ ｅ ｒｃ ｔ ｅ ｒ ｖｅ ｅｎ ｅ ｅｎｔ ｅｄ ． Ａｔ ｐ ｅ ｅ ｔ ｔ ｅ ｒ ｓｎ ． ｈ ｃ ｏ ｓｎ ｓ ｓｉ１ｂ ｓ ｄ ０ ｈ ｏ ｉ ｇ ｉ ｔ １ ａ ｅ ｎ ｗｏ ｋ ｎ ｏ ｔ ｇ ， ｌ ｓ ｉ ｒ ｉ ｇ ｖ ｌａ ｅ ａ ｔ ｎｇ ｗｏ ｋ ｎ ｕ ｒ ｎ ａ ｈ － ｒ ｉ ｇ ｃ ｒ ｅ ｔ ｎｄ ｃ ｅ ｃ ｉ ｇ ａ ｃ ｒ ｉ ｔ ｄｙ ａ ｃ ｓ ａ ｌ ｔ ａ ｄ ｔ ｅ ｍａ ｓ ａ ｉ ｉ ｙ ｋ ｎ ｃ ｏ ｄ ｎｇ ｏ ｎ ｍｉ ｔ ｂｉ ｉ ｙ ｎ ｈ ｒ ｌ ｔ ｂ ｌ ｔ ． Ｅｘｃ ｐｔ ａ ｌ ｅ ｌ ａ ｏ ｅ ｂ ｖ ，ｒ ｃ ｖ ｒ ｏ ｔ ｇ ｓ ｕ ｄ ａ ｓ ｅ ｃ ｎ ｉ ｅ ｅ ｅ ｏ ｅ ｙ ｖ ｌａ ｅ ｈｏ ｉ ｌ ｏ ｂ ｏ ｓ ｄ ｒ ｄ． 压 器 组 敷 丈 于 ３时 ， 恢 复 电压 上 升 速 度 通 常 一 、 开 断短 路 时 的 恢复 电压 一 不大 于ｌ Ｖ／ｔ。 ｋ ￣ ｓ 高压断 路器 能否顺利开断短 路电流，决 定 于开 断短路 电流过零后 的触头 间恢复 电压 速 度． 当恢复 电压上 升速度越高 ， 峰值越大 ， 断路 器灭弧就 困难 。此 外，故障 讶睬时，被 概 括 来说 ，恢 复 电压上 升速度与发 电机 变压器组容 量Ｉ 平方根 成 此铡增加。 空 气断路器 ．六氟化硫新路器和步油断 路器是 目前 国内外高压断路器要产品．它 们对恢复 电压相当敏感 ，选择校 验时 主要是 对 这些 断路 器来进行。 切除 电网的固有 振荡频率大 小影响断路器断 流能 力。 分 析 表 明： 开 断 额 定 开 断 电流 时 ， 恢 复 电压 上升速度较 慢，能腰 利开 断； 反 之，若 开断小于额 定开断 电流 ，恢复 电压上升速度 较 快 ，断路器处于不利工作状态。 短 路 电流大小不 仅与短路点位置有关， 对发 电厂选捍 高压断路器 的短路计算点 通常取线路断路器 出 口（ 套管处 ） 、主变 压嚣 低压和距线． 当线路长 度不小于下列值时，线路正序 波 阻抗 五 ５ ｘ 为 每公 里线 ｌ 电抗） ，零序 波 阻 抗Ｚ ｏ ５ ｘ ａ 每 ｃ ＝９ ５ ０（ 为 公 里线 ｋＶ－ ９ ３０ ４ ｋｍ ． ｏ ｋＶ ５ｏ — 还 与发 电机一变 压 器组 的 组数 ，发 电机容 量 ，输 电线长度 ，系统 情况有 关。同样 ，恢 复 电压上 升速度也与上述 因素有 关。 研 究 报 告 指 出 ： 当 短 路 容 量 Ｓａ＝ ３ （ Ｕ ） 于 １ ０ ＭＶＡ时 ， 恢 复 电压 上 升 速 度 大 ２０ 一 ｌ０ ５ ｋｍ ， ７ ０ ５ ｋＶ － ２ ０ ２ ｋｍ 。 有关计算恢 复 电压理 论 各元件 （ 开关 电 器 ，互感器 ，变压器及母线）恢 复 电压计算 参 数 、计 算方 法 可参 见 文 献 ２。 ＧＢ１ ８ － ８ 标 准 中 只 给 出３ ０ Ｖ及 以 ９４ ０ ３ｋ 下 断 路 器 蚨 复 电压 有 关 参 数 。 现 引 用 般 为 ５—７ Ｖ／ ， 系 统 电压 等级 无 显 著 ｋ ｓ 与 关 系 ｊ 当Ｓｄ ２ ０ ３ ０ Ｍ ＶＡ时 ， 发 电机 ＝１ ０ ￣ ６０ 一 变 压器 组 数 为 １— ３，发 电厂 的高压线 路断 路器 恢 复 电压 上升 速度 一 般 为 ２— ５ Ｖ／ ｓ 当 Ｓｔ ６ ０ ｋ ￣； ＞３ ０ ＭＶＡ， 发 电 机 一 变 Ｉ Ｔ ８ －７ 中５ ０ Ｖ断 路器 有 关规 定如 ＂ ０Ｃ ６ ７ ８ ０ ｋ 附表 。 维普资讯 高压 电器 １９年 ９０ 附 第ｌ 期 囊 ｔ（ ｓ １ｐ ） ３ ４８ ３ ０９ － ２ ６８ ? ３． ２ 鞭定 电压 （ Ｖ） ｋ （ ０（ Ｖ） Ｉ 。Ｔ 和） ．ｋ Ｃ Ａ） ｃ ＜ ３ ． １５ ｌＯ ０ ７８ ０ ‘ ０ ５ Ｏ ｆ（ ｓ ｖ ｋ ｌ ｓ Ｉｐ ） （Ｖ ￣） １４ ０４ ９２７ ７０６ １０ ． １． ８ ２ １ ． ＞０ ３ ＜ ３ ． １５ ５ ０ ０ ５ ６７ ６ ０ ８３５ ２２ ３ １４ ７ １５ ５ ＿ １ ３３ ０８ ９ ５２ ２ ４５ ８ ３９ ３ ２． ４ ３２ ． ３８ ． ４ ０ ５０ ４． ２ ＞８ ３ ＜ ３１ ５ ． ‘０ ３ ０ ８３５ ６０ １８ １ ７ ０ ８２ ５３ ３４ ８ ２１ ０ １ ８６ ｌ９ ５ ４８ ． ８ ０ １ ６ ０． ＞ ８ ３ ４ ８ ｌ８ ３ １ ２ ． １ ｕ一 恢 复 电压 峰值 ｌ＂ —第 １ 幅 ｌ ｌ 第 ｌ 幅 时间 ，ｆ一 峰值 时 间 。 ｌ 波 ｆ一 波 ? 衰减指数定义为２，－ 。 ｒ ￣ ／Ｃ 当２ ｒ Ｚ＜ １， 线路断 路器 出 口兰 相 路外 的输 电线路 回数 上 一 等 效 电感 ， ３ Ｌ。 （ ＋ — Ｌ＝ Ｌｌ ／ ＬＩ 短路时 ，恢复 电 压” 其最 大上 升速度＂ － 及 ． ；／ ｆ （ ｅ（ Ｌ）（ ） ￣ ｃ ｉ －ｒ ） ｋ １ ｉ ｃｏ ＿ ／ ｔ ｖ ｙＬ ＝ ２ ） 工ｏ ，工Ｉ 和厶 不 包 括系 为 统 ．高压线路 的等效 正序和 零 序 电感 ｉ ｆ ： Ｃ Ｘ１ ‘’Ｏ ｒ ０ （ Ｖ／ ｓ Ｊ ｋ ￣） （ １） 式 中 ｊ‘’ －；—— ｔ 时 线 路 断路 器 出 口处 ＝Ｏ 兰相短路 电流周期分 量有 效值 （ Ａ） ｋ ｚ Ｃ— — 等效 电 容，Ｃ＝ （ Ｃ。 。 ２ ＋Ｃ ） ／ ，Ｃ 和Ｃ。 ３ 为不 包括系 统． 高压 线路 的等效正序 和 零序 电容 。 ｒ 一 盘 等 效 波 阻 ，ｒ Ｚ ｌ ｃ／ ＝３ ｃＺ 。 （Ｚｃ ＋Ｚｃ ） － ＃ ２ ａ － 为故 障 圆 当２ ｒ ＜１ ｒ 和２ ７ ＜ １， 线处单 相接 地短 路 时 的 ” ２ Ｉ ｉ ｃ （（一 一 ／Ｌ） 工 （＿ －ｒ Ｌ＇） ： 工１ ‘ ＋ ，１ ｅ（／ ）） ＇ ｔ ｉ‘ 。 ｒ ｒ） ｉ ： （＋ Ｘ ０ （ｖ ｋ ）１ ， 、 一 （ ｖ ｐ） ｌ … ｋ ／ｓ 式中 ， ；——｝ 时 线路 断 路 器 出 口处单相接地短路 电流（ Ａ） ‘’ 一０ ｋ ｒ Ｚｃ／ ｎ ＝２ ｌ３ ，Ｌ＝２ ／ ，Ｃ＝３ ／ ，ｒ 一Ｚｃ／ ｎ Ｌｌ３ ＣＩｚ ｏ３ ，Ｌ ３ Ｃ 一ＬＤ ， ＝３ ／ ＣＤ 当２ｖ Ｃ Ｌ ，２ Ｃ ／ １， 发 电机机端三相短 路时 ｆ ｒ ／ ／ ＜１ ｒ ￡ ＜ ｈ’恢复 电压 平 均上 升速度 ， ．振荡频率如 ＝ ’。 ［ －－／） ｓ－ ｓ ） （ ） ｌｅ（Ｌ （ ｃ ｒ ｔ １ｏ Ｌ ］ｋ］ Ｖ （ Ｖ Ｐ） ｋ ／ （ ３） ＝２ ａ 百 ； ∞（ 】 ， （ 一日 一‘ Ｌ ｆ） 】 旷 ）Ｂ ＋２ ×ｌ ／ Ｉ ＝（／＝ ＂ ｓ ＩＺ ｖ 蕊 式中 ） ｉ ×０ （ Ｈｚ ｋ ） Ｊ Ｊ ——ｔ ｍ 发 电机机端三相短路 电流周期－ 确 效 值 （ Ａ） ＝ｏ ｔ 量 ｋ Ｌ｜ — 不 包括 系统 和 故 障 回路 电感 、 电容 。 、Ｃ — 维普资讯 “ ? 高压电器 １９年 ９０ 第ｌ 期 当２ ｒ Ｅ １，近区兰相短路时ｔ ＜ － ＝ｖ－ ＇＇ｏＣ （ ＇ ￣ｃ Ｉ １ ｇｌ ， － ｃ／ ＇ ＋ｒ ∽ “ ， ｕ＝ ’』 ；Ｃ（ ＋ｒ ） ｊ 一 ｊ ’ｏｒ × ０ ． — 协 ‘ ， ［Ｖ／ ｓ Ｊ ｋ ） Ｉ０ Ｏ 、 、 １ 、 ｌ … 式中 Ｉ ：—— 距高压线ｍ －， 处三 相短路电流周期分量有 效值 （ Ａ） ｋ １ Ｊ Ｉ １ Ｊ 二 、计 算 时 间及 非周 期 分 量百 分数 在校 验断路器开断 电流时要 引用 计算时 间 和 开 断 电 流 中非 周 期 分 量 百 分数 。 （ １）计算时间 计 算时 间 ｔ ｌ ． ＝ｔ＋ｔ 上 式 中ｔ为主保护最 小动作 时间，不带 ? 延 时 主 保 护 取 ０ ０ － ．６ 注 ：苏 联 ．５ ￣０ ０ ｓ（ Ｆ Ｔ６ ７ ７规 定 取 ０ｏ ｓ ＯＣ ８ － ８ ．ｌ ），对静 态主 保 护可取 ０ ０ ｓ ．４，对 有 死 区 的主保护 刎取后 ５ ｏ ＼ ｌ ’ 、 ｌ ｌ Ｊ ０ Ｉ ３ ６ ｒ Ｏ ０ ０ Ｏ 窖Ｏ ｍ 附图 计 算时 闻 鼋 ， ） （ 曲线 ｆ＝ ｉＪ ：口 ／¨ ， ， ；为计算点 Ｉ ｌ ’一ｒ ’ 三 相短路电流周 期分 置， Ｉ 为非周期分 量衰 醯时间常致ｃ ３。 ３ 当 ２ 和时 ，可 认为非周期分 置电流 《 ０ 备 保护动作时间。 ｆ 于断 路器 固有 分闸时间ｆ 与灭 弧触 ． 等 ｌ ， 头 间电弧 持续时间 之和， 即ｆ＝ｆ ＋ ， ． ｎ 在产 品样本 中通 常不 给出ｔ ，这时 可取 ＝ ｄ 一 已接近衰 擒，可不予考虑。 计算表 明：大型 发电厂高压母线附近短 路时 ， 可大 子 ７和，对 没有快逮保 护和快 ０ 速断 路器 的网络 中 发生 短 路，卢 为 ４ － 约 ０， ． ５ 骊?配 电线 上 短 路 时 ，卢 ０ 值一般 不 超过 ２ 嘶，可见既 电线上无需考虑 跺 致． ０ ｆ ，ｆ为开断 时间。 当无 法获 得 确切 ． 值可取其 平 均值：对 空气 断路 器为０ ０ ＂ ．１， － ００ｓ ． ２，对油断路器为０ ０ － ０ ０ ｓ ．２， ．４ 。 － （ ２）非周期分量 百分数 开 断 电流 中非 周 期 分 量 百 分 数 三、选 择断路器计算 条件 一 般选择断路器 的计算条件如下。 （１ Ｕ ） ≤ｕ… （ Ｖ） ｋ （ ７） 高 电压 。 川 。 式中 Ｊ广一 开 断 电 流； ｄ ｒ一 （ ） 式 中 Ｕ 、Ｕ ． ——断路 器 工作 电压 和最 （２） Ｊ ≤，及ｉ 。 ． ．。 ≤ 式 中 Ｊ— — 断 路 器 额 定 电流 ｔ 。 （ ８） 非周 期 分 量 电流 。 计算 时 间 ｔ 与 卢 关系 曲线 如 附图 所示 。 。 某瞬 闯短路电流中非周 期分量 百分数 卢一 ． ￣ ２』 ， Ｉ － 斯路 器持续工作 电流，Ｊ ＝尸／ ｏ一 ? （６） 了Ｕ．ｏ ￣ ｃ ｓｔ ， ． 一 断 路 器 的最 大 电 流， ， ＝Ｐ／ 。 式中 ，ｔ ａ ——某瞬 同短路电流周 期分量； 了 ×０ ９ ｕ。０。 ．５ ｃ ｓ （３） Ｊｔ ，． （ ， ｄ ≤ 当卢＜ ） （９） ｉ—— ｉＩ ｔ ｆ ｔ ｄ 中非周 期分 量 电 流 。 维普资讯 高 压 电器 式中 Ｉ９ 年 ９０ 第 １期 ? ５? ２ 照 苏 联有 关 规 定 ，对 ６ ＭＷ 及 ０ 以上 发 电 机 回 路 ｆ＝４ ，对 ｓ ２ ０ Ｖ线ｋ ＝ ｓ ，｜ ｄ— — 短路 电流周 期 分 量 和 断 Ｉ．，． 路器额 定开断 电流。 （ 当满 足，ｔ 。 ４） 。 ≤，． 条件 ，但＞ 剐 （ ７）恢 复电压校 验 按 式 （ １）一 （ ４）计 算‰ｒ ． 与 ＂ ， ＧＢ１８ － ８ 标 准 （ ５ ０ Ｖ断 路 器 暂 引 用 ９４ ０ 对 ０ｋ 表 １） 关 参 数 比较 ，是 否满 足 要 求 。 有 （ ｉ， ＋ｉ） Ｉ≤ｉ ， （＋ ／０） （０ ｔ “１ １０ １） （ ５）动稳定校验 ， ≤ ． ｉ ＝ ２ ‘ Ｋ。 ｆｆ ； ｈ ｈ ≤ 式中 （ １ １） （ ２ １） 在 选择高压断 路器 时，通常取三相短路 作计 算条 件。对某 些２ ０ Ｖ以上 网络 ，若 单 ２ｋ 相 短 路 电 流‘’ 子‘ 在 校 验 开 断 能 太 ；， 力和恢复 电压 时 可取，‘’ 参 照 国外 有 关 规 定 ， 当 ｆ＝ ０ ， 只 有 ： ＞ １ １ ：时 ， ｓ ’ ．，‘ 才 认 为 三 相 短 路 电 流是 严 重 的。 参 考 文 献 ， 广一 断路器额 定关 合电 流 （ 一 短路 合闸 电流 ）有 效值 ， — — 三 相 或 单 相 短 路 电流周 期 分 量 电流 ； ｉｔ － ——断路器允 许 极 限通 过 电 流峰 值； — — 冲 击 系 数 ，可 查文 献 １表 ３。 （ ６）热稳定 校验 式中 ｌ Ｃ． Ｂ．Ｙ ｃ ｎ ａ ３Ⅱｅ Ｔ ＨＨｅ Ｅ ｏｂ ｐ． Ｈ ｐ ｃ ａｇ ｑ ｃ Ⅱ ＥＴ ｏｃ Ⅱ ａ Ｔ ３ ｅ ｐ Ｔａ ⅡⅡ盘 ３ Ｈ ｐｒ — ｈ ｅ ｏａ Ｔ ＭＨ３ Ｔ Ⅱ Ｏ ￣ａ ， ｅＫａ ｐａ ， １ ８ ｒ ａ ９ ７ （ ：） ｆ 。 ’ 。≤， ｆ （ ３ １） ， 一 在 ｔ 情 况 下断 路器 热 稳 定 电 ｒ 秒 流ｊ 一 ２ 黄 守盟 ．郑 盛 琼 ．开 断 短路故 障 时的恢 复 电压 计 算 ．高 压 电器 ， １ ８ １ ０５ ８ 黄 守盟 ． 有 关 短路 电流的计 算 ． 电力 技术 ， １８ ９ ６． １ 断路器 热稳定 电流作 用时间； 卜——计 算时 间 ，ｆ － ． Ｉ。 ＝ｆ＋ｔ＋ 参 ● 简 讯 ● 苏 州开 关 厂 的Ｌ — ５ 型 Ｓ 断路 器 Ｗ８ ５ Ｖ ６ 通过 投 切 电容 器 组 和 电抗 器 试验 苏 州 开 关 厂 在 上 海 超 高 压输 变 电公 司的 协助 下 ，委 托 华 东 电 力 试 验 研 究 所 对 ＬＷ ８ — ３ 型 Ｓ 。断路器投 切３ Ｍｖ ｒ电容器 组及３ ＭＶＡ 电抗 器的能力进行试验 。试 验在上海长春 ５ Ｆ ０ ａ ０ 变 电站一号 电容器 组及 电抗器 阿络上进行 。１ ８ 年１ 月２ 日下午 １ ９９ ２ ２ 时半正 式开始，华东 罔局 和上海市局 的有关 领导亲 临现场指导。先 进行 投切 电容器组试验，操 作循 环为单 合 ．单 分各 １ 次， 合—— ｔ ０ —— 分５ （为断路器 金短时间，不小 于】 ０ 。试验时整定值１ ７ ）为 了 次 ｔ ２ ｍｓ ０ ｍＳ 。 严 格 考 核 ， 断路 器 内 的 Ｓ 体 压 力为 断 路 器 闭锁 压 力。 然 后进 行 投 切 电 抗 器 试 验 ， 操 作 循 Ｆ 气 环为单 合．单分 各１ 次。为 了严格考核断路器，断路器内 的Ｓ 气体压力充至 断路器 的额定 ０ Ｆ。 压 力。试验至下午 ４时顺利结束。断 路器在投切 电容器 组时，未 发现重击 穿或复燃，无过 电 压产生 ，在 投切 电抗器试验 中未 发现截 流现象 试验表 明 Ｌ ８ ３ 型 Ｓ 。 ｗ — ５ Ｆ 断路器 具有 良好 的投切电容器组及 电抗 器的能 力。 随后 由两 部委 托江苏省厅 ．局 主持召开 了Ｌ ８ ５ Ｓ 。 ｗ —３ 型 Ｆ 断路 器批 试鉴定会。 专家们 一 致认为， 由西安 高压 电器 研究 所 组织联合设 计 ，苏州开关 厂制 造的该型 断路器是国内试验 做得最全 ￣３ｋ ５ Ｖ断路器， 证明该产 品性能优 异， 达到了国际先进水平 （ 具能 韧）
