Details

Данная работа посвящена исследованию влияния геометрии изоляционного сопла автокомпрессионного дугогасительного устройства на отключающую способ-ность высоковольтного выключателя 220 кВ, 63 кА с элегазовой изоляцией. В работе проведён анализ современных высоковольтных выключателей, уста-новленных в настоящее время в сетях 220кВ, рассмотрены принципы работы авто-компрессионных дугогасительных устройств, выявлены основные факторы, влияю-щие на отключающую способность. Показано, что геометрия изоляционного сопла, (угол его полураствора) оказывает влияние на отключающую способность. Также выполнен анализ взаимодействия выключателя 220 кВ, 63 кА с электрической сетью в различных режимах работы. В ходе работы выполнен расчёт геометрических параметров дугогасительного устройства (диаметры сопел, длина радиального сопла, площадь поршня, усилие на поршень) и проведён параметрический анализ влияния угла полураствора изоляци-онного сопла на газодинамические характеристики (давление в камере сжатия, число Маха, скорость восстановления электрической прочности). На основании полу-ченных результатов определён диапазон угла полураствора изоляционного сопла, обеспечивающий сверхзвуковое течение газа, малые области отрывных зон в диф-фузорной части изоляционного сопла и требуемую отключающую способность. Для достижения данных результатов в работе использовано следующее про-граммное обеспечение: Mathcad, COMSOL Multiphysics.

This work is devoted to the study of the influence of the insulating nozzle geometry of a self-blast interrupting chamber on the interrupting capability of a 220 kV, 63 kA SF₆ high-voltage circuit breaker. The study analyzes modern high-voltage circuit breakers currently installed in 220 kV networks, examines the operating principles of self-blast interrupting chambers, and identifies the main factors affecting the interrupting capability. It is shown that the geometry of the insulating nozzle (its divergence half-angle) influ-ences the interrupting capability. An analysis of the interaction between the 220 kV, 63 kA circuit breaker and the electrical network under various operating conditions is also performed. In the course of the work, the geometric parameters of the interrupting chamber (nozzle diameters, radial nozzle length, piston area, piston driving force) are calculated, and a parametric analysis of the influence of the insulating nozzle divergence half-angle on the gas-dynamic characteristics (compression chamber pressure, Mach number, dielectric recovery rate) is carried out. Based on the ob-tained results, the range of the insulating nozzle divergence half-angle is deter-mined, which ensures supersonic gas flow, small areas of flow separation zones in the diffuser part of the insulating nozzle, and the required interrupting capability. The following software was used to achieve these results: Mathcad, COMSOL Multiphysics.