10kV單臺3極開關第一步的總結

10kV的智能電容器裝置的第一步的總結項目名稱：10kV的智能電容器裝置。項目介紹：該項目投切電容器的開關為大量應用的普通電磁單臺三極開關，智能就是要用同步開關的理念，達到閉合開關沒有沖擊電流。但是不是通常意義的3個單極開關在電網(wǎng)電壓為零時的分別同步動作，而是采用特殊的預充電技術，使得單臺3極開關三個觸點的電位在特定的時刻同時為零閉合、打開，沒有電流沖擊。由于投入瞬時兩個觸點上的電壓為電網(wǎng)線電壓的峰值電壓，所以，在背靠背投切也沒有電流沖擊。裝置所用開關的參數(shù)，如果滿足下面提出的投切電容器的特殊4項參數(shù)要求，也就不會出現(xiàn)預擊穿，重燃的故障。只有采用預充電技術，單臺3極開關才可以達到?jīng)]有電流沖擊投切電容器的效果，預充電技術為投切開關將要閉合時，有兩相支路投入預充電電路，使得電容器預充電到峰值電壓，閉合開關投入時，沒有電流沖擊。預充電電路是由二極管和限流電阻組成并聯(lián)在主回路的觸點兩端。該技術獲得發(fā)明專利，國內沒有應用的，國外也沒有產品在國內應用。如果有某個公司宣布采用普通單臺3極開關沒有電流沖擊投切電容器，就意味著侵權。該項目在10kV電網(wǎng)應用，不在400V低壓電網(wǎng)實施，原因400V已經(jīng)有大量的單極永磁繼電器開關的“智能電容器”產品。10kV電網(wǎng)有少量3臺單極開關，沒有單臺三極開關。10kV有用戶補償，線路補償和配電站補償，需要量也不少。做好10kV智能電容器，就為做35kV智能電容器做好了準備。10KV的智能電容器采用4個步驟完成。用新驅動線圈電路替代現(xiàn)有的控制電路，新的驅動線圈電路采用我們的發(fā)明專利：“用于普通電磁接觸器的同步開關控制電路”，專利號：201210004876.4。新驅動線圈電路做成產品，克服現(xiàn)有電磁線圈控制電路的缺點，提升普通電磁接觸器的投切特性，實現(xiàn)接觸器投切電容器沒有預擊穿和重燃。用新驅動電路控制接觸器，主回路采用我們的發(fā)明專利：“基于單臺三極同步開關的智能型無功補償裝置”，專利號：201210066279.4，達到用單臺3極開關實現(xiàn)同步開關投切電容器沒有沖擊電流的效果，是準點同步投切，做成產品品。實現(xiàn)上述兩步后，再增加電容器的多重保護電路：過流、過壓、不平衡和通訊功能等，做成產品。實現(xiàn)上述3步后，再增加故障濾波功能，做成產品。采用最大投切工作電流為500A，接觸器額定電流為630A的成套智能型電容器補償裝置做產品認證試驗，認證和現(xiàn)場運行成功，參與新裝置的標準制定，批量生產裝置。做好用接觸器的開關形式，也探索10kV的斷路器的投切。10kV智能電容器做好后，準備做35kV的智能電容器裝置，整個過程探索產業(yè)化的發(fā)展模式，如何調動各方積極性和努力，形成良好的合作關系，協(xié)調發(fā)展。第一步任務：完成對于10kV單臺3極接觸器線圈的驅動，考核新的驅動器的投切工作效果，觀測各個接觸器廠家的產品的特點，新的驅動器的適用場合，銷售價格。新的驅動器要達到性能優(yōu)秀，價格合理，為第二步的準點同步投切打好基礎。投切電容器的現(xiàn)狀：電力電容器協(xié)會在1912年的協(xié)會年會總結中講到普通單臺3極機械開關投切電容器占了全部投切開關的80%。我分析在電容器質量好，場強設計合理，耐壓余量足夠情況下，電容器仍然出現(xiàn)損壞，其中大多數(shù)損壞是在機械開關的投和切時產生的，在投和切的兩種狀態(tài)，切除的故障又大于閉合的故障。投入故障為預擊穿和彈跳，還有許多倍的電流沖擊和更高倍的背靠背的電流沖擊，ABB公司講到額定電流為23.1A的電容器裝置，單臺投切電流合閘涌流600A，頻率920Hz，背靠背投切電流合閘涌流1800A，頻率4280Hz；切除故障為重燃，重燃故障時出現(xiàn)系統(tǒng)、開關、電容器等的災難性故障。接觸器投入要求電容器電壓為零，投入時，投入觸點兩端電壓為1倍相電壓的峰值，打開時由于電容器存在峰值電網(wǎng)相電壓，觸點兩端電壓大約為電網(wǎng)交流電壓和電容器的直流電壓，觸點最高電壓為兩倍相電壓的峰值。所以，應該說打開的危險更大。開關閉合彈跳，使得電容器上有數(shù)倍的電壓，影響電容器的壽命，開關彈跳行業(yè)的狀態(tài)，斷路器《2ms，還可以，接觸器為5ms，接觸器的指標要求太松了。還有幾乎所有的開關廠都不做位移曲線，位移曲線為開關觸點在閉合和打開時觸點間的距離隨時間變化的曲線，測量了觸點隨時間變化的位移波形曲線，也就顯示了開關的速度曲線和加速度曲線，開關廠不做位移曲線，原因一是沒有位移傳感器，二是不會用示波器捕捉位移波形，不知道做位移曲線的重要性。由于不做位移曲線，不知道開關觸點在閉合前10ms和打開后10ms的觸點位移占滿量程的百分比，雖然出廠的都是合格的產品，但是可能存在嚴重的重燃危險。用于投切電容器的接觸器開關的參數(shù)要求，主要有四點：1）是接觸器閉合要快，指觸點的位移要快，觀察觸點閉合前10ms的位移占滿位移的百分比，有45%就可以，百分比越大越好，觸點電位為零閉合的時刻向前推10ms為觸點的最高電壓，所以要觀測這點位移的百分比，觸點電壓42kV，其峰值59.3kV，電網(wǎng)11.5kV，相電壓的峰峰值為18.8kV，占打壓42kV峰值的32%；2）是接觸器打開要快，指觸點的位移要快，觀察是觸點打開后10ms的位移占滿位移的百分比，有50%就可以，百分比越大越好，觸點打開后10ms為觸點電位最高，所以要觀測這點，觸點電壓42kV，其峰值59.3kV，電網(wǎng)11.5kV，相電壓的峰峰值為18.8kV，占打壓42kV峰值的32%；3）是閉合彈跳要小，長期動作在2ms內最好，5ms的彈跳，引起電容器上的電壓不斷升高，影響電容器的壽命。4）是打開回彈的百分比要小，在20%以內，回彈大觸點的距離減小容易重燃。對于接觸器國標還有許多指標，如三個觸點動作的一致性、真空泡的真空度、真空泡的老化—消除毛刺引起的重燃，真空泡的抗閉合的電流沖擊和抗短路電流的能力等，凡是國標的要求都要滿足，不然就不是合格的產品，希望采用優(yōu)質的真空泡。但是我們對于投切電容器的接觸器更關心以上4點。滿足上述4個指標，可以做到?jīng)]有預擊穿和重燃的危險。由于做不到快速打開接觸器，國標對于接觸器的重燃指標只要是偶然出現(xiàn)重燃就可以，不要求沒有重燃的產品。單臺3極開關投切電容器的專利是在2012年的3、4月申請的，三年過去了，沒有在10kV電網(wǎng)應用，原因沒有看到滿足投切參數(shù)要求的接觸器。分析原線圈驅動電路的動作問題電路圖如下：沒有保持線圈）。另一端控制端2顆線：命令線COMMA,0(COM)；直流電源9V+，0（9V）。電路內已將0(COM)和0（9V）連接，命令線COMMA和直流電源9V+間連接開關S1。線路接好，送電AC220V，S1通，線圈得電，則接觸器閉合，S1打開，線圈失電，接觸器打開。開關電磁線圈驅動器的外殼接地，防止干擾。接線圖如下：新的接觸器線圈驅動器的銷售，分析電磁保持的接觸器，采用新的線圈驅動器，可以不要原來的保持線圈，兩個保持線圈的價格為2*50元，不要原驅動器，大體為20元，不要輔助觸點。新的接觸器線圈驅動器的價格為150元。如果采用新的驅動器后，使