Details

Данная работа выполнена с целью исследования параметров, оказывающих влияние на отключающую способность автогенерирующего дугогасительного устройства с рабочим газом в виде элегаза. Кроме того, рассмотрен аспект влияния наличия дополнительного клапана в металлическом сопле на поля газодинамических характеристик. В ходе выполнения работы был проанализированы текущий рынок элегазовых высоковольтных выключателей и сравнительная таблица их характеристик. Также было исследовано взаимодействие выключателя 500 кВ 40 кА с сетью при различных режимах её работы. Проведен анализ графиков и полей газодинамических характеристик при отключении токов ненагруженной цепи и отключении номинальных токов отключения. Технически смоделирован эффект влияния открытия дополнительного клапана в металлическом сопле в разные моменты времени на величину зону стагнации и полей числа маха вверх по потоку изоляционного сопла. В результате не было выявлено регистрируемого уменьшения зоны стагнации при более позднем открытии второго клапана в моменты прохождения контактом положений 1/4, 3/8, 2/4  изоляционного сопла, в то же время вверх по потоку диффузора изоляционного сопла при более позднем открытии данного клапана наблюдается удлинение шлейфа сверхзвуковой зоны вдоль контакта, где число маха переходит через значение 1. Для получение вышеописанных результатов исследований были использованы следующие пакеты приложений: Mathcad, COMSOL Multiphysics 6.4.

This work aims to investigate the parameters affecting the interrupting capability of a self-blast arc-quenching device using SF₆ gas as the working medium. In addition, the effect of an auxiliary valve placed in the metallic nozzle on the gas-dynamic flow fields is examined. During the study, the current market of SF₆ high-voltage circuit breakers was analyzed, and a comparative table of their characteristics was compiled. The interaction of a 500 kV / 40 kA circuit breaker with the power network under various operating conditions was also studied. An analysis was carried out of the pressure and gas-dynamic field distributions during small inductive current switching (load current breaking) and rated short-circuit current interruption. The effect of the opening timing of the auxiliary valve in the metallic nozzle on the stagnation zone and on the Mach number fields upstream of the insulating nozzle was numerically simulated. No measurable reduction of the stagnation zone was observed when the second valve was opened later — at the moments when the contact passes the 1/4, 3/8, and 2/4 positions relative to the insulating nozzle. However, further upstream of the insulating nozzle diffuser, a later opening of this valve results in an elongation of the supersonic region along the contact, where the Mach number exceeds unity. The above results were obtained using the following software packages: Mathcad, COMSOL Multiphysics 6.4.