隔離開關(guān)模擬騷擾源

該系統(tǒng)主要由產(chǎn)生電磁騷擾的高壓一次設(shè)備和起到控制和檢測作用的二次設(shè)備構(gòu)成。隔離開關(guān)模擬騷擾源一次設(shè)備主要包括試驗(yàn)變壓器、電容分壓器、可調(diào)接地電感、電源側(cè)模擬電容、真空斷路器開關(guān)、放電球隙和負(fù)載側(cè)模擬電容。試驗(yàn)變壓器選用容量為500 kW，最高輸出電壓為500 kV的工頻變壓器;電源側(cè)和負(fù)載側(cè)電容分別用于模擬實(shí)際現(xiàn)場中隔離開關(guān)帶電刀口側(cè)和負(fù)載刀口側(cè)電容總和，電容容量從1 00010 000 pF可調(diào);可調(diào)接地電感總感抗值為10H，用于模擬隔離開關(guān)接地引線在高頻電流作用下所產(chǎn)生的高頻感抗。

隔離開關(guān)模擬騷擾源二次設(shè)備主要包括變壓器操作控制臺(tái)、斷路器操作控制儀、斷路器控制保護(hù)裝置、球隙控制器、電壓電流采集系統(tǒng)及其記錄裝置、被試電子式互感器及其合并單元和錄波裝置。

由于隔離開關(guān)的分、合過程存在較大分散性，造成了電磁場強(qiáng)度和作用時(shí)間很難控制，且沒有考慮地電位升所帶來的干擾等問題，因此該試驗(yàn)項(xiàng)目存在一定局限性，很難標(biāo)準(zhǔn)化。正是基于優(yōu)化原系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了隔離開關(guān)模擬騷擾源系統(tǒng)，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路如下:

1)為了實(shí)現(xiàn)兩個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目的等效性，隔離開關(guān)模擬騷擾源的電磁參數(shù)要和敞開式隔離開關(guān)的參數(shù)相接近。隔離開關(guān)分、合過程中的空間電磁場是由隔離開關(guān)電弧暫態(tài)電流產(chǎn)生，因此為了模擬特性相一致的暫態(tài)電流，仍必須使用空氣作為絕緣介質(zhì)，并且經(jīng)過對(duì)不同電極的反復(fù)對(duì)比試驗(yàn)，最終選擇放電球隙作為電弧的發(fā)生器。

2)為了解決原試驗(yàn)系統(tǒng)不同電壓等級(jí)電子式互感器試驗(yàn)中隔離開關(guān)的匹配、更換問題，設(shè)置放電球隙間距為電動(dòng)可調(diào)，因?yàn)榉烹娗蛳犊蓻Q定放電一次電壓的下限值。

3)為了實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)化，就要解決試驗(yàn)的可重復(fù)性問題，即每次試驗(yàn)的空間電磁場等級(jí)要基本一致。用敞開式隔離開關(guān)作為騷擾源，每次試驗(yàn)電磁場強(qiáng)度的分散性較大、重復(fù)性較差，為了解決該問題，提出了利用真空斷路器分、合球隙電弧來模擬隔離開關(guān)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)快速起弧、熄弧，精確控制燃弧，用以解決放電間隙電弧過程的控制方法問題。

4)為了解決原系統(tǒng)中暫態(tài)電磁脈沖作用時(shí)間無法控制的問題，文中研制了斷路器操作控制儀。該控制儀用以控制高壓回路中真空斷路器的合、分操作，及其之間的間隔時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)騷擾源主回路的通、斷，及間隔時(shí)間的控制，其中包括間隙放電的導(dǎo)通、關(guān)斷過程控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)暫態(tài)電磁脈沖作用時(shí)間的控制。

5)經(jīng)過大量試驗(yàn)證實(shí)通過調(diào)節(jié)球隙間距、電源側(cè)和負(fù)載側(cè)電容容量可有規(guī)律的改變暫態(tài)電磁脈沖的強(qiáng)度，因此為了解決原有系統(tǒng)中暫態(tài)電磁脈沖強(qiáng)度無法控制的問題，騷擾源系統(tǒng)中配備了球隙間距電動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制;并設(shè)置了不同容量的、可方便移動(dòng)的電容組合，以此來解決暫態(tài)電磁脈沖強(qiáng)度控制的問題 。

利用斷路器控制球隙電弧的開合來模擬隔離開關(guān)的方法，設(shè)計(jì)了隔離開關(guān)模擬騷擾源系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有整體電磁騷擾時(shí)間可調(diào)、電磁脈沖幅值可調(diào)、被試品設(shè)備外殼地電位可調(diào)、空間輻射磁場可調(diào)、空間電場可調(diào)等特點(diǎn);通過對(duì)電子式互感器的抗擾度性能測試試驗(yàn)，證明該系統(tǒng)能夠滿足試驗(yàn)要求，且穩(wěn)定性好、可靠性高;所提出的隔離開關(guān)模擬騷擾源電子式互感器抗擾度試驗(yàn)項(xiàng)目完全可以替代目前所進(jìn)行的“隔離開關(guān)分合容性小電流條件下電子式互感器抗擾度試驗(yàn)”項(xiàng)目，進(jìn)一步推進(jìn)了該項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)化，新項(xiàng)目的實(shí)施可以有效減少由于電子式互感器受到電磁干擾給電網(wǎng)所帶來的損失。從而為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行保駕護(hù)航 。

1)開發(fā)研制了隔離開關(guān)模擬騷擾源系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有整體電磁騷擾時(shí)間可調(diào)、電磁脈沖幅值可調(diào)、被試品設(shè)備外殼地電位可調(diào)，以及空間輻射磁場、電場可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足模擬目前變電站的暫態(tài)電磁環(huán)境工況的要求，為后期標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)的制定打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，騷擾源輸出脈沖電流頻率1.1 MHz左右;隨著一次電壓的變化，暫態(tài)脈沖電流的幅值變化不大;隨著球隙間距的增大、電源側(cè)和負(fù)載側(cè)電容的增大暫態(tài)電流脈沖幅值明顯增大，證明了模擬騷擾源系統(tǒng)的可行性、穩(wěn)定性和可靠性。

2)通過隔離開關(guān)模擬騷擾源試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)電子式電流互感器進(jìn)行電磁騷擾試驗(yàn)，證明了在模擬騷擾源的作用下，電子式互感器出現(xiàn)了較高頻次的方波騷擾和脈沖騷擾，說明騷擾源能夠真實(shí)模擬現(xiàn)場暫態(tài)電磁環(huán)境，可應(yīng)用于電子式互感器的抗擾度性能研究。

3)提出了隔離開關(guān)模擬騷擾源電子式互感器抗擾度試驗(yàn)項(xiàng)目，該項(xiàng)目可真實(shí)模擬現(xiàn)場實(shí)際工況，是一種系統(tǒng)級(jí)的電磁兼容試驗(yàn)項(xiàng)目.通過該項(xiàng)目試驗(yàn)，可較全面測試電子式互感器的電磁防護(hù)性能，可替代原隔離開關(guān)作為騷擾源的電子式互感器抗擾度試驗(yàn)項(xiàng)目 。2100433B

隔離開關(guān)配置選型

隔離開關(guān)的選擇

隔離開關(guān)配置在主接線上 ，保證了線路及設(shè)備檢修時(shí)形成明顯的斷口與帶電部分隔離，由于隔離開關(guān)沒有滅弧裝置及開斷能力低，所以操作隔離開關(guān)時(shí)，必須遵守倒閘操作順序，即送電時(shí)，首先合上母線側(cè)隔離開關(guān)，其次合上線路側(cè)隔離開關(guān)，最后合上斷路器，停電則于上述相反。

隔離開關(guān)的配置

1、斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便在斷路器檢修時(shí)形成明顯的斷口與電源隔離。

2、中性點(diǎn)直接接地的普通變壓器，均應(yīng)通過隔離開關(guān)接地。

3、在母線上的避雷器和電壓互感器，宜合用一組隔離開關(guān)，保證電器和母線的檢修安全，每段母線上宜裝設(shè)1-2組接地刀閘。

4、接在變壓器引出線或中性點(diǎn)的避雷器可不裝設(shè)隔離開關(guān)。

5、當(dāng)饋電線路的用戶側(cè)沒有電源時(shí)，斷路器通往用戶的那一側(cè)可以不裝設(shè)隔離開關(guān)。但為了防止雷電過電壓，也可以裝設(shè)。

隔離開關(guān)選型

額定電壓：

隔離開關(guān)額定電壓（KV）=回路標(biāo)稱電壓*1.2/1.1 倍。

額定電流：

額定電流標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)大于最大負(fù)載電流的150%。

額定熱穩(wěn)定電流：

選擇大于系統(tǒng)短路電流的額定熱穩(wěn)定電流值。

隔離開關(guān)操作范圍

一般規(guī)定隔離開關(guān)允許操作范圍

1.正常時(shí)拉合電壓互感器和避雷器。

2.拉合220kV空載母線。

3.拉合電網(wǎng)沒有接地故障時(shí)的變壓器中性點(diǎn)。

4.拉合經(jīng)開關(guān)或隔離開關(guān)閉合的旁路電流。

5.戶外垂直分合式三聯(lián)隔離開關(guān)，拉合電壓在220kV及以上勵(lì)磁電流不超過2A的空載變壓器和電容電流不超過5A的空載線路。

6.10kV戶外三聯(lián)隔離開關(guān)拉合不超過15A的負(fù)荷電流。

7.10kV隔離開關(guān)拉合不超過70A的環(huán)路均衡電流。

隔離開關(guān)操作順序

隔離開關(guān)的正確操作順序 ：

（1）首先在操作隔離開關(guān)時(shí)，應(yīng)先檢查相應(yīng)回路的斷路器確實(shí)在斷開位置，以防止帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)。

（2）線路停、送電時(shí)，必須按順序拉、合隔離開關(guān)。停電操作時(shí)，必須先拉斷路器，后拉線路側(cè)隔離開關(guān)，再拉母線側(cè)隔離開關(guān)。送電操作順序與停電順序相反。這是因?yàn)榘l(fā)生誤操作時(shí)，按上述順序可縮小事故范圍，避免人為使事故擴(kuò)大到母線。

（3）操作中，如發(fā)現(xiàn)絕緣子嚴(yán)重破損、隔離開關(guān)傳動(dòng)桿嚴(yán)重?fù)p壞等嚴(yán)重缺陷時(shí)，不得進(jìn)行操作。

（4）隔離開關(guān)操作時(shí)，應(yīng)有值班人員在現(xiàn)場逐相檢查其分、合閘位置、同期情況、觸頭接觸深度等項(xiàng)目，確保隔離開關(guān)動(dòng)作正確、位置正確。

（5）隔離開關(guān)一般應(yīng)在主控室進(jìn)行操作。當(dāng)遠(yuǎn)控電氣操作失靈時(shí)，可在現(xiàn)場就地進(jìn)行手動(dòng)或電動(dòng)操作，但必須征得站長或技術(shù)負(fù)責(zé)人的許可，并在有現(xiàn)場監(jiān)督的情況下才能進(jìn)行。

（6）隔離開關(guān)、接地刀閘和斷路器之間安裝有防止誤操作的電氣、電磁和機(jī)構(gòu)閉鎖裝置。倒閘操作時(shí)，一定要按順序進(jìn)行。如果閉鎖裝置失靈或隔離開關(guān)和接地刀閘不能正常操作時(shí)，必須嚴(yán)格按閉鎖的要求條件檢查相應(yīng)的斷路器、刀閘位置狀態(tài)，只有核對(duì)無誤后，才能解除閉鎖進(jìn)行操作。

按其安裝方式的不同

可分為戶外隔離開關(guān)與戶內(nèi)高壓隔離開關(guān) 。戶外隔離開關(guān)指能承受風(fēng)、雨、雪、污穢、凝露、冰及濃霜等作用，適于安裝在露臺(tái)使用的隔離開關(guān)。

按其絕緣支柱結(jié)構(gòu)的不同

可分為單柱式隔離開關(guān)（single-column disconnector)、雙柱式隔離開關(guān)（double-column disconnector)、三柱式隔離開關(guān)（three-column disconnector)。其中單柱式隔離開關(guān)在架空母線下面直接將垂直空間用作斷口的電氣絕緣，因此，具有的明顯優(yōu)點(diǎn)，就是節(jié)約占地面積，減少引接導(dǎo)線，同時(shí)分合閘狀態(tài)特別清晰。在超高壓輸電情況下，變電所采用單柱式隔離開關(guān)后，節(jié)約占地面積的效果更為顯著 。

按電壓等級(jí)的不同

低壓隔離開關(guān)

電氣設(shè)備進(jìn)行維修時(shí) ，需要切斷電源，使維修部分與帶電部分脫離，并保持有效的隔離距離，要求在其分?jǐn)嗫陂g能承受過電壓的耐壓水平。刀開關(guān)即作為隔離電源的開關(guān)電器。隔離電源的刀開關(guān)亦稱作隔離開關(guān)。隔離用刀開關(guān)一般屬于無載通斷電器，只能接通或分?jǐn)唷翱珊雎缘碾娏鳌保ㄖ笌щ妷旱哪妇€、短電纜的電容電流或電壓互感器的電流）。也有的刀開關(guān)具有一定的通斷能力，在其通斷能力與所需通斷的電流相適應(yīng)時(shí)，可在非故障條件下接通或分?jǐn)嚯姎庠O(shè)備或成套設(shè)備中的一部分。 用做隔離電源的刀開關(guān)必須滿足隔離功能，即開關(guān)斷口明顯，并且斷口距離合格。 刀開關(guān)和熔斷器串聯(lián)組合成一個(gè)單元，稱為刀開關(guān)熔斷器組合電器；刀開關(guān)的可動(dòng)部分（動(dòng)觸頭）由帶熔斷體的載熔件組成時(shí)，稱為熔斷器式刀開關(guān)。刀開關(guān)熔斷器組合并增裝了輔助元件如操作杠桿、彈簧及弧刀等可組合為負(fù)荷開關(guān)。負(fù)荷開關(guān)具有在非故障條件下，接通或分?jǐn)嘭?fù)荷電流的能力和一定的短路保護(hù)功能。

高壓隔離開關(guān)

GN系列戶內(nèi)高壓隔離開關(guān)

高壓斷路器

GW系列戶外高壓隔離開關(guān)

常見高壓隔離開關(guān)型號(hào)

CR 中心斷口隔離開關(guān)（126kV~252kV）

DR 雙面隔離開關(guān)（72.5kV~363kV）

KR 雙柱水平伸縮式隔離開關(guān)（126kV~550kV）

PR 單柱雙臂垂直伸縮式隔離開關(guān)（126kV to 500kV）

SR 水平旋轉(zhuǎn)單側(cè)斷口式隔離開關(guān)（40.5kV）

VR V型中心斷口隔離開關(guān)（126kV）

YR 單柱單臂垂直伸縮式隔離開關(guān)（126kV~550kV）