1、概述
各电压等级开关作为电网关键控制和保护设备，如提高其 分、合闸速度，可提升开断与关合性能同时，能缩短电网故障 持续时间，加快恢复供电，显著提高电网稳定性，具有极大经 济和社会价值。
精选课件
1、概述
目前电网中开关设备大多采用弹簧操动机构，传动部件多、 结构复杂、动作时间较长，如采用弹簧机构真空断路器，10kV 产品分闸时间30ms-50ms，合闸时间60ms-70ms；35kV产品分 闸时间50ms-60ms，合闸时间70ms-80ms，且分散性较大。
1）12kV快速真空断路器
序号
项目名称
单位 参数值
1
额定电压
kV
2
额定频率
Hz
3
额定电流
A
4 额定短路开断电流 kA
5 额定短路关合电流 kA
6
机械操作次数
次
7
分闸时间
ms
8
合闸时间
ms
12 50 1250 25 63
5000 ≤3 ≤10
精选课件
2、快速开关
2）40.5kV快速真空断路器
序号
项目名称
1
额定电压
2
额定频率
3
额定电流
4 额定短路开断电流
5 额定短路关合电流
6
机械操作次数
7
分闸时间
8
合闸时间
单位
kV Hz A kA kA 次 ms ms
参数值
40.5 50 1600 31.5 80 3000 ≤5 ≤15
精选课件
2、快速开关
3）40.5kV快速SF6负荷开关
序 项目名称
号
1
额定电压
2
额定频率
3
额定电流
4
额定开断电流
5 额定短路关合电流
6
机械操作次数
7
分闸时间
8
合闸时间
单位 参数值
kV
40.5
Hz
50
A
1600
kA
2
kA
80
次
3000
ms
≤7
ms
≤8
精选课件
2、快速开关
4）12kV真空触发间隙
序号
项目名称
1
额定电压
2
额定频率
3
最低可触发电压
4
触发时延
5
额定短路电流
6
额定短路电流峰值
爆炸式熔断器投切限流电抗型
限流 电抗器 限流 熔断器 爆炸 式开断 器
精选课件
正常运行时，爆炸 式开断器载流，损耗极 小；
当短路故障发生时， 爆炸式开断器先快速断 开，将电流转移至并联 的限流熔断器支路，限 流熔断器再快速开断将 短路电流转移至限流电 抗器支路。
技术方案研究 快速断路器投切限流电抗型
爆炸式熔断器投切限流电抗型
精选课件
3、快速开关成套装置之无损故障限流器
快速断路器投切限流电抗型
L 快速开关
精选课件
3、快速开关成套装置之无损故障限流器
快速断路器投切限流电抗型 假设在A相电压零点发生三相短路，快速断路器4ms分闸
最大短路电流幅值149.6kA，稳态有效值31.8kA
5
额定短路电流
kA 31.5
6 额定短路电流峰值 kA
80
额定短路电流通流时 7
间
ms
15
精选课件
3、快速开关成套装置
无损故障限流器 电源不间断切换装置
精选课件
3、快速开关成套装置之无损故障限流器
需求分析
1.电力系统短路水平不断提高，发达地区电网 短路水平直逼最大允许水平
2.目前主要限流措施为加装限流电抗器，虽然 可有效抑制短路电流，但长时运行造成很大无 功和有功损耗，严重影响电网经济性能
7 额定短路电流通流时间
8 额定短路电流通流次数
9
短路通流触发寿命
单位 kV Hz kV s kA kA ms 次 次
参数值 12 50 0.5
<200 25 63 10 20 200
精选课件
2、快速开关
5）40.5kV真空触发间隙
序
项目名称
单位 参数值
号
1
额定电压
kV 40.5
2
额定频率
Hz
50
快速开关及其成套装置 在电力系统中的应用
精选课件
1
目录
精选课件
1、概述
随着电力系统的发展，风能、光伏等新能源大规模接入 电网，主网架面临不稳定风险日益加大，同时用户侧对电能质 量要求越来越高，因此确保电网减小故障发生率及故障发生时 缩短故障持续时间，提高电网稳定性，是电网研究的方向之一。
精选课件
真空触发间隙
3 5
6 （c）
SF6触发间隙
技术特点：电脉冲触发，导通时间数us，可用作快速合闸开关； 低工作系数、大通流能力、快速绝缘恢复。
精选课件
2、快速开关
ABB混合型快速开关原理及结构
技术特点：触发间隙导通后，快速机械开关关合载流，可有效降低触 发间隙通流和绝缘恢复要求。
精选课件
2、快速开关
精选课件
3、快速开关成套装置之无损故障限流器
快速断路器投切限流电抗型
存在问题
无法限制短路电流首半波的峰值 和有效值，但能有效限制其后短 路电流的峰值和有效值。
优点与适 用场合
该限流器结构简单、容易实现，
在对短路电流首半波不敏感的场 合具有较高的应用价值。
精选课件
3、快速开关成套装置之无损故障限流器
精选课件
2、快速开关
➢ 快速机械开关 ➢ 大容量触发间隙 ➢ 混合型（快速机械开关+触发间隙）
精选课件
2、快速开关
技术特点：电磁机构，无脱扣机构，动作快，分散性小，零部件少
精选课件
2、快速开关
1
1
4
7
4
4
2
2
2
3
3
5
5
1
6
6
（a）
（b）
1—法兰；2—绝缘外壳；
3—屏蔽罩；4—阳极；
5—阴极；6—触发极3最低可触发电压 kV5
4
触发时延
s <200
5
额定短路电流
kA 31.5
6 额定短路电流峰值 kA
80
额定短路电流通流时 7
间
ms
15
精选课件
2、快速开关
6）40.5kV SF6触发间隙
序
项目名称
单位 参数值
号
1
额定电压
kV 40.5
2
额定频率
Hz
50
3
最低可触发电压 kV
10
4
触发时延
s <200
精选课件
1、概述
电磁领域：随着永磁及新型电磁斥力技术发展，采用其原 理研制的快速断路器日益成熟，分闸时间3ms-5ms,合闸时间 10ms-15ms,开合性能更好，适应未来电网发展大方向；脉冲功 率领域：随着大容量触发间隙技术发展，通流容量可达上千库 仑，工作系数低，适合作为超高速合闸开关。
利用上述技术开发快速开关动作时间远短于常规机械开关， 技术性能好、可控性强，不仅能替代常规机械开关，甚至替代 电力电子开关做投切使用，还能作为核心器件形成成套装置， 例如选相开关、故障电流限制器、电源快速切换装置、快速旁 路装置、直流断路器等，解决电网快速控制和保护难题。
无损故 障限流
器
精选课件
3、快速开关成套装置之无损故障限流器
需求分析
串抗率12%
典型变电站接线
精选课件
3、快速开关成套装置之无损故障限流器
仿真分析
短路电流峰值168.2kA，有效值 63kA
短路电流峰值降83.4kA，有效值 32.74kA
不加装限流电抗器
加装限流电抗器
精选课件
3、快速开关成套装置之无损故障限流器