混合断路器大电流开断过程中真空电弧与SF6电弧相互作用的仿真

作     者：程显 段雄英 廖敏夫 陈建华 邹积岩 

作者机构：大连理工大学电气工程学院大连116024 河南城建学院电气工程系平顶山467044 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2012年第38卷第6期

页      面：1529-1536页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(50977004) 国家"十一五"科技支撑计划(2009BAA19B03 2009BAA19B05) 中央高校基本科研业务费专项基金(DUT10ZD202) 

主　　题：混合断路器 真空电弧模型 SF6电弧模型 瞬态恢复电压 介质恢复过程 开断容量增益特性 

摘      要：真空断路器和SF6断路器串联的混合断路器,可有效利用真空和SF6气体两种介质不同的灭弧特性实现更大短路电流的分断。为研究两种电弧的相互任用,运用ATP软件及其TACS工具建立了系统实验仿真平台、12kV真空断路器与40.5kV SF6断路器的电弧模型;将仿真结果与实验波形结合通过数学方法分别求得实用的真空电弧和SF6电弧模型参数;搭建了实用真空电弧模型与SF6电弧模型串联的混合断路器模型。通过设定不同的系统仿真参数,研究开断过程中真空电弧和SF6电弧的相互作用及真空断路器与SF6断路器的分压关系;分析两断路器不同时刻分断的协同特性与介质恢复过程;量化研究混合断路器的断流容量增益特性。仿真结果证明,真空断口首先承担恢复电压有利于SF6断口的介质强度恢复;两断口间的电压分布关系主要由电弧电阻与断口间电容决定;在不增加SF6气体使用量的情况下混合断路器具有比SF6断路器更大的断流能力。研究结果为大容量混合断路器的设计提供了理论依据。