2 相位控制高压断路器的简要情况
根据CIGRE13.07工作组的有关文件整理如表3。

3 关键技术
相位控制高压断路器能否在各种条件下达到预期作用的关键在于开合相位的准确度。断路器的开合动作时序图见图1(a)、(b)。

以关合工况为例,关合时间准确度决定于微机系统的控制时间、断路器合闸时间及触头间隙预击穿时间。微机系统的时间准确,断路器的合闸时间的准确度则决定于多种因素。预期极间电压差为零及其附近时关合的预击穿情况见图2。

图2中,ΔT为机械动作时间偏差,K及ΔK为触头间隙绝缘能力上升率(归一值)及其偏差。由图2可以得到额定和最大投入电压值。
应当注意断路器动作时间与多种因素有关,其中与周围温度的关系如图3所示。

4 相位控制高压断路器应用实例
4.1 275 kV断路器应用实例
日本电力部门为防止开断275 kV并联电抗器重燃产生过电压,将22台气体断路器应用开断相位控制技术。控制系统框图见图4。该系统将燃弧时间控制为10ms。

该系统经59次验证试验和3300次现场试验均未发生重燃,并据此确认该项技术可实现过电压抑制、降低电抗器绝缘水平,从而提高系统的运行可靠性和经济性。
4.2 500 kV断路器应用实例
加拿大BC州500 kV系统,在输电线路上应用相位控制高压断路器以减少快速重合无载输电线路时的操作过电压。由于在快速重合时线路上有残余电荷,有的线路上还装有不同补偿度的并联电抗器,因此在重合过程中断路器触头间电压会更高并呈现比较复杂的波形,见图5。相位控制亦应根据相关模型设定。


相控系统还考虑了多种因素。对周围环境温度由-50℃到70℃,线圈电压由70%到110%,操动机构最小到最大操作力条件下进行了试验,并根据试验对相控系统参数作了补偿,最后得到断路器合闸时间的标准偏差为0.35 ms。
5 小结
根据相位控制高压断路器的实用情况可以认为该项技术是可行的和有益的。此项技术已由开始时只控制电容器的投入发展到多种用途。有关系统虽已经过一些时间的运行,似仍缺少长期可靠性的数据。总的看来,此项技术仍会不断发展及推广。
当前,相位控制高压断路器应用的仍是通用断路器,随着技术的发展,可以设想将有全工况相位控制高压断路器以及专用的高压断路器的实现。
参考文献:
[1] 电力系统开关任务调查委员会.面向廿一世纪电力系统新的开关任务[R](日文).电气学会技术报告,2000.3,No.774.