[发明专利]一种SF6快速断路器

说明书

本发明公开了一种SF₆快速断路器，适用于550kV高压交流输电线路，其特征在于，包括：动触头、静触头和操动机构；所述操动机构与所述动触头连接，用于驱动所述动触头与所述静触头分闸；在所述SF₆快速断路器的分闸过程中，所述操动机构驱动所述动触头以预设的分闸速度进行移动，以使所述SF₆快速断路器的预压缩时间小于8.8ms；所述SF₆快速断路器的短燃弧时间小于9.3ms。采用本发明实施例，能够有效减少分闸过程中的预压缩时间和燃弧时间，有效减少自身的全开断时间，从而减少电力系统的故障切除时间，极大地提升了电力系统的暂态稳定极限，提高了电力系统交流输电线路的送电能力和电力系统的稳定性。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种SF₆快速断路器。

背景技术

在配电网的实际运行中，交流输电线路的送电能力主要受线路的热稳定约束和电力系统的暂态稳定约束两方面的制约。其中，电力系统暂态稳定指的是电力系统受到大干扰后，各发电机保持同步运行并过渡到新的或恢复得到原来稳定运行状态的能力。目前，配电网范围内的500kV交流输电线路存在较多暂态稳定极限低于热稳定极限的情况。同时，电力系统发生故障容易导致电网暂态失稳。对于暂态稳定极限低于热稳定极限的情况，交流输电线路的送电能力由暂态稳定极限决定，系统的暂态稳定极限较低在一定程度上减弱了输电线路的送电能力。

目前，对于500kV高压交流输电线路，在仿真计算时采用的快速保护故障切除时间包括了断路器开关的开断时间50ms，以及继电保护故障检测、判别与出口时间共计约35ms。在实施本发明过程中，发明人发现现有技术至少存在如下问题：目前规定的输电线路的故障切除时间较长，加速了故障及恢复过程中电力系统的暂态稳定特性的恶化，是导致暂态稳定极限低的一个关键原因，交流输电线路的送电能力受到了较大限制。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种SF₆快速断路器，其能有效减少自身的开断时间，从而减少电力系统的故障切除时间，极大提升电力系统的暂态稳定极限，提高了输电线路的送电能力和电力系统的稳定性。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种SF₆快速断路器，适用于550kV 高压交流输电线路，包括：动触头、静触头和操动机构；所述操动机构与所述动触头连接，用于驱动所述动触头与所述静触头分闸；

在所述SF₆快速断路器的分闸过程中，所述操动机构驱动所述动触头以预设的分闸速度进行移动，以使所述SF₆快速断路器的预压缩时间小于8.8ms；所述 SF₆快速断路器的短燃弧时间小于9.3ms；其中，所述预压缩时间为所述SF₆快速断路器的动触头从合闸位置移动到刚分位置的时间段；所述刚分位置为所述动触头与所述静触头断开的位置。

作为上述方案的改进，所述操动机构驱动所述动触头以预设的分闸速度进行移动，以使所述SF₆快速断路器的预压缩时间为4ms；所述SF₆快速断路器的短燃弧时间为7ms。

作为上述方案的改进，当所述SF₆快速断路器处于合闸状态时，所述SF₆快速断路器的动触头在所述静触头中的插入量设置为33mm。

作为上述方案的改进，在所述SF₆快速断路器的预压缩时间内，所述操动机构驱动所述动触头移动，以使所述动触头到达所述刚分位置时的刚分速度为13 m/s。

作为上述方案的改进，所述SF₆快速断路器的长燃弧时间是根据所述短燃弧时间和预设的燃弧时间差值确定的。

作为上述方案的改进，在所述SF₆快速断路器的短燃弧时间内，所述动触头的分闸速度是根据所述短燃弧时间和预设的短燃弧位移值而确定的。