500KV機械式直流斷路器容量試驗回路及實施

1、主支路短時電流耐受試驗

按照試驗要求及參數(shù)，采用的試驗回路見圖1.通過能量等效的方法，將第I階段4.5kA/1min的過負(fù)荷電流等效為25kA/1.95s的電流，將第2階段電流等效為25kA/2.26s的電流。

試驗時通過能效原則，對直流斷路器主支路在一次試驗中完成25kA/4.21s的短時耐受電流，試驗波形見圖2.

圖1：主支路短時電流耐受試驗回路

圖2:主支路短時電流耐受試驗波形

圖1：G為發(fā)電機；HK為合閘開關(guān)；CD為操作開關(guān)；Ls為電抗器；R為電阻；T為變壓器；GR為整流裝置；T0為試品。

圖2中：一欄為主支路耐受的電流波形，電流值為26.1kA，同流時間為4.56s，第二欄為主支路開關(guān)斷口的電弧電壓，測得電壓值為46.2V，燃弧時間為17.1ms。

2、轉(zhuǎn)移支路短時電流耐受試驗

按照轉(zhuǎn)移支路短時電流耐受試驗要求，采用單個的組件進行試驗，實驗室采用兩套振蕩回路等效的試驗方法進行，試驗過程中需要保證快速放電開關(guān)器件能量和電流峰值不低于圖4的波形對應(yīng)的能量和電流峰值，要求每次關(guān)斷時刻的電流不小于2.5A，兩次能量分別不小于2.85kA²·s和2.72kA²·s，試驗波形見圖3.

圖3：轉(zhuǎn)移支路時電流耐受試驗波形

3、小電流、額定電流、短路電流試驗

按照小電流、額定電流、短路電流開端試驗要求 ，采用振蕩回路為電流直流斷路器分別進行小電流、額定電流 和短路電流開斷試驗，試驗回路電氣原理見圖4.

圖4：直流斷路器短路開斷試驗原理圖

圖8中，Cs為電容；L1為電感；GP為間隙；AB為輔助開關(guān)；MOV為避雷器；T0為主支路開關(guān)，CCB為轉(zhuǎn)移支路；V為分壓器；I0為主支路電流互感器、I1為系統(tǒng)電流互感器；I2為耗能支路電流互感器。

電源回路由電容C、電抗L1、間隙GP組成，為直流斷路器提供電流以及直流斷路器開斷后的恢復(fù)電壓。試驗過程：開關(guān)AB1、主開關(guān)T0處于合閘位置，首先分別對電流回路電容器組CS和轉(zhuǎn)移支路的電容充電至計算值。充電完畢后，首先間隙GP在L1時刻動作，短路電流經(jīng)過主支路，主開關(guān)T0在T2時刻接到分閘命令開始分閘；轉(zhuǎn)移支路快速放電開關(guān)在T2時刻導(dǎo)通，反向電流回路貫通，高頻電流經(jīng)過主支路，主開關(guān)在電流零點開斷。同時，主開關(guān)T0端口兩端恢復(fù)電壓迅速升高，升到MOV避雷器的動作電壓時，避雷器MOV動作，電流轉(zhuǎn)移至避雷器支路，當(dāng)銅鼓哦直流斷路器的電流降到要求值后，完成一次直流開斷試驗。

直流斷路器進行25kA短路電流的開斷試驗波形見圖5，分段時間為2.3ms，恢復(fù)電壓峰值為780kV。

圖5：直流斷路器開斷25kA短路電流試驗波形圖

4、重合閘短路開斷

按照重合閘短路開斷試驗要求，實驗室采用了兩套電源回路對直流斷路器進行重合閘短路電流開斷試驗，共進行了兩種試驗方式，每種試驗方式正負(fù)極性各3次，一共進行了12次試驗。

直流斷路器進行25KA短路電流重合閘開斷試驗波形見圖6，一次開斷電流為25kA，分?jǐn)鄷r間2.3ms，暫態(tài)回復(fù)電壓峰值為780kV，二次開斷電流為13.4kA，分段時間2.1ms，暫態(tài)回復(fù)電壓峰值為380kV。

圖6：直流斷路器開斷25kA短路電流試驗波形圖

圖6中：G為發(fā)電機；HK為合閘開關(guān)；CD為操作開關(guān)；Ls為電抗器；R為電阻；T為變壓器；GR為整流裝置；T0為試品。G為發(fā)電機；HK為合閘開關(guān)；CD為操作開關(guān)；Ls為電抗器；R為電阻；T為變壓器；GR為整流裝置；T0為試品。