- 輸電等級單斷口真空斷路器理論及其技術
- 王建華等
- 948字
- 2022-05-07 18:42:36
1.2.1 國外輸電等級真空斷路器的發展
20世紀60年代歐洲36kV及以上輸電等級斷路器的主流產品為油斷路器、壓縮空氣斷路器和氣體斷路器。通用電氣公司及英國AEI/English Electric/Reyrolle-Parsons公司在輸電等級真空斷路器技術領域的研究及其開發的產品處于世界領先水平。世界上首例報道的商用輸電等級真空斷路器是1967年英國中央電力局(the Central Electricity Generating Board,CEGB)與AEI開發的VGL132kV/3500MVA-2000A真空斷路器,如圖1-1所示。該真空斷路器采用T形結構布置,每相用8只12kV的中壓真空滅弧室串聯,操動機構采用當時應用于油斷路器的彈簧操動機構,滅弧室的外絕緣采用了SF6氣體,每只滅弧室采用4組電容(625pF)與電阻(100Ω)串聯組件進行均壓。70年代,美國通用電氣公司采用單只額定電壓45kV的中壓真空滅弧室串聯組成了額定電壓為145kV、242kV、362kV、550kV及800kV的系列高壓真空斷路器產品,其額定電流水平達2000A/3000A,額定短路開斷電流水平為40kA。蘇聯110kV輸電等級真空斷路器產品同樣采用配有均壓電容的多斷口結構,其額定電流為1000A,額定短路開斷電流為20kA。該斷路器采用彈簧操動機構,分閘過程中全開斷時間小于70ms。
圖1-1 AEI開發的輸電等級真空斷路器:VGL132kV/3500MVA-2000A
上述輸電等級真空斷路器產品技術均采用多斷口技術,其主要缺點為結構復雜,造價高,機械可靠性低,運行維護代價較高。同一時期,日本在單斷口72.5kV及以上電壓等級真空斷路器技術的發展及商業化方面處于世界領先水平。1986年,Yanabu教授報道了日本兩種商業化應用的單斷口真空斷路器以及處于實驗研究階段的更高容量的單斷口真空斷路器,分別為商用階段單斷口84kV/25kA真空斷路器和研究階段單斷口145kV/31.5kA真空斷路器。同一時期,日本明電舍公司及東芝電氣公司相繼開發出了額定電壓為72kV/84kV、額定電流為1200A和2000A以及額定短路開斷電流為25kA和31.5kA的柱式真空斷路器和罐式真空斷路器,這些斷路器均采用SF6氣體作為滅弧室的外絕緣介質。發展至20世紀90年代后期,日本72kV/84kV罐式真空斷路器開始采用干燥空氣作為滅弧室的外絕緣介質,其典型產品(72kV/84kV-31.5kA)外觀及內部結構如圖1-2所示。同一時期,日本單斷口145kV/40kA柱式真空斷路器、單斷口120kV/40kA罐式真空斷路器和雙斷口168kV/40kA罐式真空斷路器亦開發出來且獲得了商業應用。
圖1-2 72kV/84kV-31.5kA真空滅弧室采用干燥空氣作為外絕緣介質的罐式真空斷路器
自20世紀60年代以來日本、歐洲等國外輸電等級真空斷路器產品發展見表1-1。其中UN為斷路器產品額定電壓、ISC為額定短路開斷電流、IN為額定電流。
表1-1 國外輸電等級真空斷路器產品發展
(續)