【doc】直流快速断路器故障和熄弧的关系.doc
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1、直流快速断路器故障和熄弧的关系%f一;直流快速断路器故障和熄弧的关系(113008)抚顺矿务局供电部型堕/,7摘要结台运行实际叙述了故障发生的理象,短路电流与时间的非线性关系灭弧摩结构对熄弧的作用,提出宫式弧室是熄弧的发展方向.叙词:直流快遮断路器故障,l灭弧,一一,概述通过多年的实际运行经验来看.断路器分断短路电流所产生的电弧是烧损触头,灭弧室及其它部件的主要原因.因此,断路器的主要技术性能也就突出地表现在熄弧能力的好坏.我们单位的南大街牵引变电所的直流配电线3,7号,原装设DS弘.30/15型直流快速断路器,担负露天煤矿电机车牵BI供电.由于担负的区间大,过载和短路的机遇多,对常烧掼快速断
2、路器和问隔铁构等.为了解决这个问题,我们于1987年5爿14日引进了上海电器科学研究所和上海立新电器厂研制的DS14-63/15型直流快速断路器,经过半年的试运行和以后的正式运行考验,运行状况大有好转.为了从中找出一点有益的东西,我们对DS7-30/15和Dsl4_63/t5型两种直流快速断路器熄弧方面的情况谈一下见解.为避免本文篇幅过长,对某些技术参数的计算本文不作叙述,直接I用计算结果.二,直流短路电流值过渡状态计算.I.短路电流稳态值计算现1陧设三个不同短路点进行计算.(t)距离变电所lkm短路时.=8421A式中U直流额定负载电压低压电龉【19932)R一整流机蛆,母线,配电线路一电阻
3、的总和,计算结果为0.19Q(2)距离变电所0.m短路时=主16000A式中0计算结果为0.1Q(3)配电线出IZI短路时,=:121396Adk丽丽式中Rt一整流机组母线排电诅总和,计算结果为00.13182.短路电流过渡过程计算由于整l流机组,母线排和配电线路中总有电感L存在当发生短路时电流的变化率很大,将产生一个与电源电动势相反的感一应电动势,阻止短路电流的突变因此,短路电流不能立即这到稳态值但随着时问的延续,短路电流很快由暂态向稳态过渡,达到很大的稳态值.短路电流的过渡变化值由下式计算:U.,.=(卜)式中u直流额定负载电压R_电阻,包括整流机组,母线排及配电线路的电阻总和L一电感,包
4、括整流机组,母线排及配电线路的电感总和/-时问,S按表1中的技术数据代人上式进行计算,得Hj与,韵曲线网(网I).3裹1.技术数据计算结果数据lkm0.5kin配电线出口v)1600l600l600R(0.19000Ol(3OOO0Ol3lBIa)00030000.0023500.001625f(s)000l0.100000l0l000.00l0.100图1与r关系曲线1.距离变电所lkm处短路2.距离变电所0.5km处短路3配电线出口垃短路三,快速断路器分断速度与过渡电流的配合关系的大小取决于断路器分断速度的快慢.速度越快分断的短路电流越小.1.快速断路器分断短路电流的全部时间组成快速断路器
5、分断短路电流的全部时间分为三个阶段,即:fl-Ef2+f3式中f从短路开始达到断路器分断整定值(3000A)所需时间,与断路器性能无关,与短路距离及电流变化率有关,它是一个变量一断路器本身固有分断时间即从达到分断整定值到弧触头刚分开的时间,与断路器结构有关b肽触头刚分开到电弧完全熄灭的时间,与断路器熄弧能力有关王快速断路器的分断时问和电流的关系由于短路地点不同,分断的时间和电流也不同,根据T=fl+2+t3,把查找对应结由图l可见,快速断路器分断短路电流果列入表2表2分断电流与时间关系表lkm短路时o3km斌路时配电线出口短路时型号项目t)t2fIl3t1f2f3数值0.0070.0050.0
6、3O00420.005000500300.0400.003O.005O0300038DS7数值查产查l产查产查产查产查产30/l5来潦查图l品说品说查图1品说品说查围1品说品说明书明书明书明书明书明书分断按T=0042s查图r按T:0040s盔图1按=0.038s查图I电流I=7800A5l3120A女33000A数值0.00700l000300.0470.00500100.0300045.ooa0.0100.030O.043DSl4查圈1分析查产分析在产查产品说查图1品说查图1分析品说6315估计估计估计明书明书明书分断按T=0.047s查图l按T=0.045s查图1按T:0038s查图1电
7、流如=8000A513600Ald35700A注:DS14为机械传动分甑,啦DS7型电磁分断要慢,舟析|占计诹t!=0.1)ls一4一低压电粼19933_2)由表2中的快速断路器分断时间与电流的对应关系可见,DS7-30/15型断路器在同样的短路地点,而分断时间和电流都比DS14-63/15型断路器小,那为什么DS7-30/15型比DS14-63/15型容易烧损呢?主要原因在于DSt4-63/15型灭孤室的熄弧能力高于DS7-30/l5型灭弧室的熄弧能力.四,在灭弧室内实现熄弧是防止烧损断路器的关键所在直流快速断路器的熄弧,基本上立足于通过触头处的吹弧电磁铁把电弧吹入灭弧室内,再由灭弧室内的电
8、磁铁把电弧拉长冷却.减轻热游离把电弧熄灭.在这方面DS14-63/15型比DS7-30/15型直流快速断路器要强得多I.断路器灭弧室内能拉开的弧长(1)DS7-30/15型快速断路器圉2DS7-30/15型直流快速断路器灭孤室1.畋弧线圈26,l0.弧角3.5,9电弧4.灭甄室7.动触头8.静触头11.拉弧线圈滚快速断路器灭弧室是采用纵向宽缝式拉弧结构(图2).据有关资料介绍,灭弧室的尺寸以能限制电弧的分布范围而定.由予短路分断是一种非正常操作的分斯,为了缩小灭弧室尺寸,允许分断电弧喷到灭弧室外100N150ram熄灭;但额定分断是一种正常操作的分断,一般将电孤限制在灭弧室内熄灭.根据图2给出
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