隔離開關模擬騷擾源隔離開關模擬騷擾源的研制

由于隔離開關的分、合過程存在較大分散性，造成了電磁場強度和作用時間很難控制，且沒有考慮地電位升所帶來的干擾等問題，因此該試驗項目存在一定局限性，很難標準化。正是基于優(yōu)化原系統(tǒng)的基礎上，設計了隔離開關模擬騷擾源系統(tǒng)，該系統(tǒng)的設計思路如下:

1)為了實現(xiàn)兩個試驗項目的等效性，隔離開關模擬騷擾源的電磁參數(shù)要和敞開式隔離開關的參數(shù)相接近。隔離開關分、合過程中的空間電磁場是由隔離開關電弧暫態(tài)電流產生，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，并且經(jīng)過對不同電極的反復對比試驗，最終選擇放電球隙作為電弧的發(fā)生器。

2)為了解決原試驗系統(tǒng)不同電壓等級電子式互感器試驗中隔離開關的匹配、更換問題，設置放電球隙間距為電動可調，因為放電球隙可決定放電一次電壓的下限值。

3)為了實現(xiàn)試驗項目的標準化，就要解決試驗的可重復性問題，即每次試驗的空間電磁場等級要基本一致。用敞開式隔離開關作為騷擾源，每次試驗電磁場強度的分散性較大、重復性較差，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的技術，實現(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，及其之間的間隔時間，從而實現(xiàn)騷擾源主回路的通、斷，及間隔時間的控制，其中包括間隙放電的導通、關斷過程控制，從而實現(xiàn)對暫態(tài)電磁脈沖作用時間的控制。

5)經(jīng)過大量試驗證實通過調節(jié)球隙間距、電源側和負載側電容容量可有規(guī)律的改變暫態(tài)電磁脈沖的強度，因此為了解決原有系統(tǒng)中暫態(tài)電磁脈沖強度無法控制的問題，騷擾源系統(tǒng)中配備了球隙間距電動調節(jié)裝置，可實現(xiàn)遠程控制;并設置了不同容量的、可方便移動的電容組合，以此來解決暫態(tài)電磁脈沖強度控制的問題 。

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

隔離開關模擬騷擾源二次設備主要包括變壓器操作控制臺、斷路器操作控制儀、斷路器控制保護裝置、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。

利用斷路器控制球隙電弧的開合來模擬隔離開關的方法，設計了隔離開關模擬騷擾源系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有整體電磁騷擾時間可調、電磁脈沖幅值可調、被試品設備外殼地電位可調、空間輻射磁場可調、空間電場可調等特點;通過對電子式互感器的抗擾度性能測試試驗，證明該系統(tǒng)能夠滿足試驗要求，且穩(wěn)定性好、可靠性高;所提出的隔離開關模擬騷擾源電子式互感器抗擾度試驗項目完全可以替代目前所進行的“隔離開關分合容性小電流條件下電子式互感器抗擾度試驗”項目，進一步推進了該項目的標準化，新項目的實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)定運行保駕護航 。

1)開發(fā)研制了隔離開關模擬騷擾源系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有整體電磁騷擾時間可調、電磁脈沖幅值可調、被試品設備外殼地電位可調，以及空間輻射磁場、電場可調等優(yōu)點，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，為后期標準試驗的制定打好堅實的基礎。通過試驗發(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、電源側和負載側電容的增大暫態(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)通過隔離開關模擬騷擾源試驗系統(tǒng)對電子式電流互感器進行電磁騷擾試驗，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模擬現(xiàn)場暫態(tài)電磁環(huán)境，可應用于電子式互感器的抗擾度性能研究。

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

隔離開關配置選型

隔離開關的選擇

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

隔離開關的配置

1、斷路器的兩側均應配置隔離開關，以便在斷路器檢修時形成明顯的斷口與電源隔離。

2、中性點直接接地的普通變壓器，均應通過隔離開關接地。

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

4、接在變壓器引出線或中性點的避雷器可不裝設隔離開關。

5、當饋電線路的用戶側沒有電源時，斷路器通往用戶的那一側可以不裝設隔離開關。但為了防止雷電過電壓，也可以裝設。

隔離開關選型

額定電壓：

隔離開關額定電壓（KV）=回路標稱電壓*1.2/1.1 倍。

額定電流：

額定電流標準值應大于最大負載電流的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。

隔離開關操作范圍

一般規(guī)定隔離開關允許操作范圍

1.正常時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)沒有接地故障時的變壓器中性點。

4.拉合經(jīng)開關或隔離開關閉合的旁路電流。

5.戶外垂直分合式三聯(lián)隔離開關，拉合電壓在220kV及以上勵磁電流不超過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)隔離開關拉合不超過15A的負荷電流。

7.10kV隔離開關拉合不超過70A的環(huán)路均衡電流。

隔離開關操作順序

隔離開關的正確操作順序 ：

（1）首先在操作隔離開關時，應先檢查相應回路的斷路器確實在斷開位置，以防止帶負荷拉、合隔離開關。

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

（3）操作中，如發(fā)現(xiàn)絕緣子嚴重破損、隔離開關傳動桿嚴重損壞等嚴重缺陷時，不得進行操作。

（4）隔離開關操作時，應有值班人員在現(xiàn)場逐相檢查其分、合閘位置、同期情況、觸頭接觸深度等項目，確保隔離開關動作正確、位置正確。

（5）隔離開關一般應在主控室進行操作。當遠控電氣操作失靈時，可在現(xiàn)場就地進行手動或電動操作，但必須征得站長或技術負責人的許可，并在有現(xiàn)場監(jiān)督的情況下才能進行。

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

按其安裝方式的不同

可分為戶外隔離開關與戶內高壓隔離開關 。戶外隔離開關指能承受風、雨、雪、污穢、凝露、冰及濃霜等作用，適于安裝在露臺使用的隔離開關。

按其絕緣支柱結構的不同

可分為單柱式隔離開關（single-column disconnector)、雙柱式隔離開關（double-column disconnector)、三柱式隔離開關（three-column disconnector)。其中單柱式隔離開關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，就是節(jié)約占地面積，減少引接導線，同時分合閘狀態(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后，節(jié)約占地面積的效果更為顯著 。

按電壓等級的不同

低壓隔離開關

電氣設備進行維修時 ，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，要求在其分斷口間能承受過電壓的耐壓水平。刀開關即作為隔離電源的開關電器。隔離電源的刀開關亦稱作隔離開關。隔離用刀開關一般屬于無載通斷電器，只能接通或分斷“可忽略的電流”（指帶電壓的母線、短電纜的電容電流或電壓互感器的電流）。也有的刀開關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時，可在非故障條件下接通或分斷電氣設備或成套設備中的一部分。 用做隔離電源的刀開關必須滿足隔離功能，即開關斷口明顯，并且斷口距離合格。 刀開關和熔斷器串聯(lián)組合成一個單元，稱為刀開關熔斷器組合電器；刀開關的可動部分（動觸頭）由帶熔斷體的載熔件組成時，稱為熔斷器式刀開關。刀開關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荷開關。負荷開關具有在非故障條件下，接通或分斷負荷電流的能力和一定的短路保護功能。

高壓隔離開關

GN系列戶內高壓隔離開關

高壓斷路器

GW系列戶外高壓隔離開關

常見高壓隔離開關型號

CR 中心斷口隔離開關（126kV~252kV）

DR 雙面隔離開關（72.5kV~363kV）

KR 雙柱水平伸縮式隔離開關（126kV~550kV）

PR 單柱雙臂垂直伸縮式隔離開關（126kV to 500kV）

SR 水平旋轉單側斷口式隔離開關（40.5kV）

VR V型中心斷口隔離開關（126kV）

YR 單柱單臂垂直伸縮式隔離開關（126kV~550kV）