1984-2001年选相控制断路器主要分布在26.4-800kV电压等级与日本、欧美等发达***，10kV配电网及1000kV超高压领域鲜有用例。
表1. 1984-2001年选相控制断路器应用的调查结果
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应用场合 （26.4-800kV） |
所占比例 （总数2500） |
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电容器组投切 |
64% |
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电抗器组投切 |
17% |
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变压器的投入 |
17% |
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空载架空线关合与自动重合闸 |
2% |
选相投切技术
表2. CIGRE WG13.07的评估测试推荐
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组成 |
测试项目 |
特性/备注 |
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断路器所需型式试验 |
电气 |
RDDS(1)，R***(2) 电压零点附近***大关合电压 无重燃、重击穿的***大燃弧时间 |
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机械 |
操作时间分散性 操作环境的影响 闲置时间的影响 |
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控制器与传感 器的型式试验 |
性能 |
分合闸指令同步误差 补偿特征以及自检等 |
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电磁 机械 环境 |
绝缘能力，EMI 摇摆，震动，*** 寒冷，干热，温度/潮湿等 |
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系统联调测试 |
相控 测试 |
投切相位分布，关合电压分布 分断时无重燃与重击穿的验证 |
机械特性
表3. CIGRE TF13.00.1关于断路器操作时间偏差的统计
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断路器类型 |
FS6断路 |
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机构类型 |
液压 |
弹簧 |
||
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操作类型 |
分闸 |
合闸 |
分闸 |
合闸 |
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TC[-40 40]0C |
30μs/0C |
70μs/0C |
30μs/0C |
70μs/0C |
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UC[-15% 10 %] |
&plu***n;0..5ms |
&plu***n;1..5ms |
&plu***n;0..5ms |
&plu***n;0..5ms |
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NS[-5% +5%] |
&plu***n;0..5ms |
&plu***n;2..5ms |
&plu***n;0..5ms |
&plu***n;2..5ms |
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操作次数 |
&plu***n;1.0ms |
&plu***n;2.5ms |
&plu***n;1.0ms |
&plu***n;1.0ms |
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闲置时间 |
- |
&plu***n;10ms |
- |
&plu***n;10ms |
注：
1.弹簧/液压机构在较宽范围环境温度与控制电压下动作较稳定，有效储能与操作次数，特别是闲置时间的影响较大；
2.近期出现的永磁机构特性适合于选相控制断路器的实现，国外又***新研制出一种数字控制的伺服电机驱动操动机构；
3.能三相***操动，若三相共用一套操作机构，则应增加适当的机械***装置。
电气特性
R***与选相分闸
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RDDS与选相合闸
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注：
应权衡降低机械应力冲击与减小预击穿电压、减少触头电磨损的矛盾，选择适当的分合闸速度，一般以1m/s左右为宜。
监控系统及其可靠性
- 光缆、光电隔离器件、屏蔽技术、输入输出通道隔离技术，使控制系统基本能够承受现场恶劣的电磁环境影响；
- 自适应补偿由于环境温度、控制电压、触头烧蚀、累积运行次数等引起的操作时间的变化，修正下一次预测时间；
- 自检、异常报警、故障保护，能承受严格的EMC试验，软硬件方面采取有效的抗干扰措施。
效益分析
表4.Notre-Dame电站经济效益比较分析
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类别 |
合闸电阻 |
选相投切 |
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资金总额 |
1.3p.u. |
1.0p.u. |
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维修费用 |
1.6p.u. |
1.0p.u. |
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无重击穿特性 |
- |
++ |
- 提高电能质量与电力系统的稳定性，简化继电保护装置；减弱对用户设备的冲击，延长维修周期；
- 现有断路器有一部分只要做某种程度的修改就能进行选相操作，操作简便，不需要大规模追加***；
- 改善断路器运行条件，减轻其部件机械应力与触头烧蚀，提高电寿命；
- 提高断路器额定关合/开断能力，降低超高压系统绝缘水平。
控制系统结构
