[发明专利]一种大型变压器有载分接开关用真空灭弧室选型方法

说明书

本申请涉及一种大型变压器有载分接开关用真空灭弧室选型方法，涉及有载分接开关的领域，其包括：确定触头材料，以真空灭弧室触头材料综合性能为目标，构建基于触头材料导向的真空灭弧室选型模型；确定波纹管型号，以真空灭弧室波纹管在开断动作完成后恢复初始位置的能力为目标，构建基于波纹管型号导向的真空灭弧室选型模型；确定屏蔽系统，以真空灭弧室的屏蔽性能为目标，构建基于屏蔽系统导向的真空灭弧室选型模型；确定真空灭弧室的选型，以触头材料、波纹管型号以及屏蔽系统为约束条件，构建基于真空灭弧室导向的选型模型。本申请具有设计出性能稳定的真空灭弧室的效果。

技术领域

本申请涉及有载分接开关的领域，尤其是涉及一种大型变压器有载分接开关用真空灭弧室选型方法。

背景技术

换流变压器是高压直流输电工程的关键设备，是交、直流输电系统中的整流、逆变两端接口的核心。有载分接开关是换流变压器的关键组部件，为换流变压器输出电压的平稳调整提供有力支撑。而真空灭弧室是有载分接开关中最为核心的部件，其主要作用是有效切断负载电流，保障有载分接开关档位的顺利切换。

目前，超、特高压直流输电工程中换流变压器采用的有载分接开关均为德国MR公司和瑞典ABB公司两家，其配套的真空灭弧室均为进口产品，核心技术受国外厂家封锁。同时，从运行经验来看，进口真空灭弧室性能并不稳定，引发了多起分接开关事故。

针对上述中的相关技术，发明人认为：一方面，国内关于有载分接开关的技术具有高绝缘、高开断，但机械寿命、电寿命较低，远达不到换流变压器有载分接开关使用要求；另一方面，国外关于有载分接开关的技术性能并不稳定，均不能达到性能稳定的真空灭弧室的使用要求。

发明内容

为了设计出性能稳定的真空灭弧室，本申请提供一种大型变压器有载分接开关用真空灭弧室选型方法。

本申请提供的一种大型变压器有载分接开关用真空灭弧室选型方法，采用如下的技术方案：

一种大型变压器有载分接开关用真空灭弧室选型方法，包括：

确定触头材料，以真空灭弧室触头材料综合性能为目标，以真空灭弧室触头的开断能力、抗烧蚀能力以及导通能力为约束条件，构建基于触头材料导向的真空灭弧室选型模型；

确定波纹管型号，以真空灭弧室波纹管在开断动作完成后恢复初始位置的能力为目标，以波纹管的材料和结构为约束条件，构建基于波纹管型号导向的真空灭弧室选型模型；

确定屏蔽系统，以真空灭弧室的屏蔽性能为目标，以屏蔽系统的影响系数α为约束条件，构建基于屏蔽系统导向的真空灭弧室选型模型；

确定真空灭弧室的选型，以真空灭弧室适用于大型变压器有载分接开关的性能为目标，以触头材料、波纹管型号以及屏蔽系统为约束条件，构建基于真空灭弧室导向的选型模型。

通过采用上述技术方案，由于影响真空灭弧室性能的参数主要包括触头材料、波纹管型号以及屏蔽系统，按照三项参数各自的影响因子选择合适的材料或者型号，最终得出适用于大型变压器有载分接开关，且性能稳定的真空灭弧室的材料。

优选的，所述开断能力作为约束条件时，取触头的开断电流I_s，开断电流I_s的值越大表明开断能力越强；所述抗烧蚀能力作为约束条件时，取触头材料的熔点温度T_s，熔点温度T_s越高表明抗烧蚀能力越强；所述导通能力作为约束条件时，取触头材料的单位电阻值R_s，单位电阻值R_s越大表明触头材料导通能力越弱。

通过采用上述技术方案，确定开断能力、抗烧蚀能力以及导通能力的具体影响因子。

优选的，所述开断电流I_s通过指数函数构建目标函数B(I_s)，表示如下：