Details

В работе исследованы возможности повышения отключающей способности высоковольтного выключателя путем модернизации дугогасительного устройства 330кВ, 40кА. На основании существующих математических моделей для оценки отключающей способности дугогасительных устройств сформирована численная модель для расчета параметров дуги отключения в автогенерирующем дугогасительном устройстве с учетом влияния абляции. Определен эмпирический коэффициент модели для альтернативного дугогасящего газа СО2. Предложена модификация дугогасительного устройства, объединяющая задержку открытия металлического сопла по ходу движения контакта и использование ограниченно-подвижного неподвижного контакта. Проанализирована динамика разрушения дуги отключения в модернизированном автогенерирующем дугогасительном устройстве с СО2- изоляцией и с SF6-изоляцией при одинаковом номинальном давлении. Проведено сравнение параметров дуги отключения в модернизированных и исходных конструкциях дугогасительного устройства для обоих рабочих газов. Показано существенное увеличение скорости разрушения следа дуги отключения в модифицированной конструкции для СО2 и необходимость в дополнительных исследованиях использования альтернативного дугогасящего газа. Для достижения данных результатов в работе было использовано следующее программное обеспечение: Mathcad, COMSOL Multiphysics.

The paper investigates the possibilities of increasing the breaking capacity of a high-voltage circuit breaker 330 kV, 40 kA by upgrading the arc-extinguishing device. Based on existing mathematical models for assessing the breaking capacity of arc-extinguishing devices, a numerical model has been developed for calculating the parameters of the decaying arc in an arc-extinguishing device with heating volume, considering the effect of ablation. An empirical coefficient of the model for alternative arc-extinguishing gas CO2 has been determined. A modification of the arc-extinguishing device is proposed that combines a delay in opening the metal nozzle along the contact movement and the use of a limited-mobility fixed contact. The dynamics of the destruction of the decaying arc in the modernized arc-extinguishing device with heating volume with CO2 insulation and with SF6 insulation at the same rated pressure has been analyzed. A comparison of the decaying arc parameters in the modified and original designs of the arc-extinguishing device with heating volume for both arc-extinguish gases was carried out. A significant increase in the rate of destruction of the decaying arc in the modified design for CO2 and the need for additional studies on the use of an alternative arc-extinguishing gas were shown. To achieve these results, the following software was used in the work: Mathcad, COMSOL Multiphysics.