高壓直流斷路器是多端直流輸電及高壓直流系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的基礎和安全保障,它不僅要能夠開斷短路電流而且要能夠開斷小負載電流,實現(xiàn)對高壓直流系統(tǒng)的保護及控制功能。文中在振蕩回路中對機械式高壓直流斷路器開斷大電流及小電流的性能進行了測試。分別測試機械式高壓直流斷路器開斷17.5 kA和開斷50 A電流時的恢復電壓值和恢復電壓變化率。在試驗中發(fā)現(xiàn)機械式高壓直流斷路器開斷17.5 kA電流時可以在疊加高頻振蕩電流后的第1次過零點處開斷,但是在開斷50 A電流時需要在第2次電流過零點處才能開斷。開斷50 A電流時機械斷路器上的恢復電壓及恢復電壓變化率均比開斷17.5 kA電流時相應的值大。這一測試結(jié)果有助于全面了解高壓直流斷路器的性能。 

【文章來源】：高壓電器. 2020,56(11)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

機械式高壓直流斷路器的組成部分

試驗回路見圖2。采用Ls和Cs振蕩產(chǎn)生50 Hz交流電流，當電流達到一定值時為圖1所示的機械式斷路器提供。在交流電流達到最大值時機械斷路器打開，開始燃弧，在2 ms內(nèi)高頻振蕩電流投入，為機械斷路器提供電流過零點，此刻機械斷路器K2的高速斥力機構(gòu)已經(jīng)使斷路器分閘達到最大開距。圖2中各電路參數(shù)如下：Ls=550μH,Cs=20 mF。改變Cs上的充電電壓就可以改變主回路中的工頻交流電流。在每次試驗中高頻振蕩電流幅值均為32 kA，振蕩頻率均為3.5 kHz。試驗方法：試驗開始時所有開關處于打開狀態(tài)。先閉合機械斷路器K2，然后閉合主開關K1，機械斷路器中開始流過50 Hz交流電流。當K2中的電流達到需要開斷的交流電流值時打開K2,2 ms后閉合K3，從K2中流過高頻振蕩電流，用羅格夫斯基線圈(圖2中的DCCT)測量K2回路的電流，用高壓分壓器(圖2中的Divider)測量K2兩端的電壓。將所有測量信號轉(zhuǎn)化成光信號送入主控室的測量系統(tǒng)，通道3顯示機械斷路器中的電流信號，通道4顯示機械斷路器K2兩端的電壓信號。

在圖2所示的電路中給Cs充電后關合回路，機械斷路器K2打開后高頻電流沖入時刻工頻瞬時電流為17.5 kA，用高頻振蕩電流為機械式斷路器創(chuàng)造過零點。機械斷路器開斷的電流波形圖和斷口電壓波形圖見圖3。圖3中線1為機械斷路器中電流波形，線2為斷口上的電壓波形。對機械斷路器斷口上電壓波形的放大圖見圖4。從圖3、4可見：機械斷路器在高頻電流同方向沖入后第1個過零點處開斷。加在K2上的瞬態(tài)恢復電壓(圖4縱向光標線所指)第1波幅值為10.2 kV，恢復電壓上升率為0.24 kV/μs。圖4 開斷17.5 kA電流時機械式高壓直流斷路器的恢復電壓波形圖

【參考文獻】：
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