1100kV滤波器用柱式断路器开断能力的确定方法技术

本发明专利技术公开一种1100kV滤波器用柱式断路器灭弧室开断能力确定方法，包括：S101、获取所述1100kV滤波器用柱式断路器中四氟化碳的检测浓度与极限浓度；S102、根据所述检测浓度与所述极限浓度，确定所述1100kV滤波器用柱式断路器的开断能力；其中，所述检测浓度为所述1100kV滤波器用柱式断路器当前开合次数对应的四氟化碳的浓度，所述极限浓度为所述1100kV滤波器用柱式断路器极限开合次数对应的四氟化碳的浓度。本发明专利技术能够根据断路器中生成的四氟化碳的浓度快速确定1100kV滤波器用柱式断路器的工作状态，从而为1100kV滤波器用柱式断路器的快速检修、特高压电网的安全运行奠定可靠基础。

Method for determining breaking capacity of column circuit breakers for 1100kV filters

The invention discloses a method for determining the breaking capacity of a column type circuit breaker for the 1100kV filter, including: S101, obtaining the detection concentration and limit concentration of four fluorocarbon in the column type circuit breaker used for the 1100kV filter, and S102, determining the column type circuit breaker for the 1100kV filter according to the detected concentration and the limit concentration. The detection concentration is the concentration of four fluorocarbon corresponding to the current opening times of the column type circuit breaker for the 1100kV filter, and the limit concentration is the concentration of the four fluorocarbon corresponding to the limit opening times of the column type circuit breaker for the 1100kV filter. The invention can quickly determine the working state of the column type circuit breaker for 1100kV filter based on the concentration of the four fluorocarbon produced in the circuit breaker, thus laying a reliable foundation for the rapid maintenance of the 1100kV filter and the safe operation of the UHV power network.

【技术实现步骤摘要】
1100kV滤波器用柱式断路器开断能力的确定方法
本专利技术属于电气
，尤其涉及一种1100kV滤波器用柱式断路器灭弧室开断能力的确定方法。
技术介绍
随着中国特高压电网的发展，为满足未来特高压电网建设需求，1100kV/63kA的滤波器用柱式断路器应运而生，由于1100kV/63kA的滤波器用柱式断路器是特高压电网运行的关键设备，因此其可靠性关系到整个特高压电网的运行安全。当发生由于1100kV/63kA的滤波器用柱式断路器出现故障而导致的特高压电网运行异常时，检修人员往往需要对所有与特高压电网运行相关的设备进行排查维修，通常无法快速定位到1100kV/63kA的滤波器用柱式断路器，不仅会浪费大量人力物力，还会引起特高压电网较长时间的运行异常，影响正常的生活秩序。因此如何能够快速判断1100kV/63kA的滤波器用柱式断路器的工作状态以及在有可能出现故障之前完成对其的检修，在不浪费人力物力的前提下，保障特高压电网安全运行，是本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种1100kV滤波器用柱式断路器灭弧室开断能力的确定方法，用于快速确定当前1100kV滤波器用柱式断路器的工作状态，为特高压电网的安全运行奠定基础。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：1100kV滤波器用柱式断路器灭弧室开断能力确定方法，包括如下步骤：S101、获取所述1100kV滤波器用柱式断路器中四氟化碳的检测浓度与极限浓度；S102、根据所述检测浓度与所述极限浓度，确定所述1100kV滤波器用柱式断路器的开断能力；其中，所述检测浓度为所述1100kV滤波器用柱式断路器当前开合次数对应的四氟化碳的浓度，所述极限浓度为所述1100kV滤波器用柱式断路器极限开合次数对应的四氟化碳的浓度。进一步的，根据所述检测浓度与所述极限浓度，确定所述1100kV滤波器用柱式断路器的开断能力，包括：判断所述检测浓度是否大于等于所述极限浓度，若是，则所述1100kV滤波器用柱式断路器的开断能力异常；若否，则所述1100kV滤波器用柱式断路器的开断能力正常。进一步的，若所述1100kV滤波器用柱式断路器的开断能力正常，根据理论开合次数和四氟化碳的次极限浓度，评价所述1100kV滤波器用柱式断路器的检测周期；若所述理论开合次数与当前开合次数之差大于理论开合次数的30％且所述检测浓度大于所述四氟化碳的次极限浓度，则缩短所述1100kV滤波器用柱式断路器的检测周期；其中，所述次极限浓度为所述四氟化碳的极限浓度的60％-90％。进一步的，获取所述1100kV滤波器用柱式断路器中四氟化碳的检测浓度，具体包括：1)取1100kV滤波器用柱式断路器中气体作为待测样品；将待测样品注入气相色谱-四级杆飞行时间串联质谱联用仪中，得到待测样品中CF4在离子色谱图中的峰面积；2)依据色谱分析外标法，将步骤1)获得峰面积与CF4标准品的标准曲线比对，获得所测1100kV滤波器用柱式断路器中CF4的检测浓度。进一步的，步骤2)包括：将所述峰面积代入所述CF4标准品的标准曲线方程中，计算得到所述待测样品中CF4的含量。进一步的，CF4标准曲线方程根据CF4标准品建立；CF4标准曲线方程为：y＝10910x+0.0055式1式1中，y表示标准样品与空白样品的峰面积之差，x表示CF4的含量，单位是μL/L。进一步的，所述气相色谱-四级杆飞行时间串联质谱联用仪中，质谱的工作条件为离子源为电子轰击离子源，电子能量为70eV，离子源温度为230℃，传输线温度为250℃，质量扫描范围为：32-500amu，定量模式为选择性离子监测模式。进一步的，所述气相色谱-四级杆飞行时间串联质谱联用仪中，气相色谱的工作条件为采用氦气作为载气，所述氦气流速为1.5mL/min；所述气相色谱的升温过程为：在50℃保温5min，在200℃保温10min，且升温速度为10℃/min；分流比为20:1；气相色谱柱为GASPro0.32mm×60m。进一步的，所述待测样品的进样量为250μL。相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的1100kV滤波器用柱式断路器灭弧室开断能力的确定方法，能够根据断路器中生成的四氟化碳的浓度快速确定1100kV滤波器用柱式断路器的工作状态，从而为1100kV滤波器用柱式断路器的快速检修、特高压电网的安全运行奠定可靠基础，同时还能够判断当前断路器的检测周期的准确性，针对每个断路器适应性给出更为符合当前工作状态的检测周期，对1100kV滤波器用柱式断路器的检修具有指导性意义。附图说明图1为本专利技术1100kV滤波器用柱式断路器灭弧室开断能力的确定方法实施例的流程图；图2中的曲线由下至上依次为1-7号集气瓶中的CF4的标准气体的选择性离子流图；图3为本专利技术实施例CF4标准气体的标准曲线图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如没有特别说明，下述说明中的“断路器”即为“1100kV滤波器用柱式断路器”。本专利技术通过四氟化碳的浓度对断路器的工作状态进行判断，原因如下：1100kV柱式断路器在合闸状态,主触头与弧触头都处于连接状态,电流基本上经过主触头流通。当分离时电流已由主触头转移到弧触头上流通，压气缸中的SF6气体开始被压缩，而其喷嘴还没有被打开，这一阶段可称为压气阶段。动、静弧触头分离瞬间产生电弧,随着动触头及运动系统继续向下运动,压气缸中的高压SF6气体吹向动静触头分离的瞬间产生高能电弧,当电孤熄灭之后，动触头及运动系统继续运动到分闸位置。断路器在电弧开断时SF6气体可能发生分解。电弧电流范围从数kA到几十kA，典型燃弧时间为10～20ms，放电能量在105到107J之间，电弧中心温度可达到20000K。电弧产生时，动、静引弧触头两端电流相等，出现高能电子淤积，以高能电子的形式辐射出来，电子高度聚集，携带较高的能量，可以达到106A/cm2。C2级试验是短燃弧开断，灭弧室内的六氟化硫被高能电弧所激发会产生高能粒子，这些高能粒子作用于灭弧室动静触头的金属导体和绝缘喷口上，而绝缘喷口为氮化硼与聚四氟乙烯的混合材料，因此，当绝缘喷口遇到六氟化碳部分分解产生的高能粒子流时，绝缘喷口中的聚四氟乙烯材料中的化学键会发生断裂和重建，随着试验次数的增加作用的结果越明显。根据理论分析会产生CF4、C2F6、C3F8等碳氟化物和硫氟化物及碳颗粒。通过对关合和开断后的SF6气体检测后发现，碳氟化物只有CF4浓度发生变化，C2F6、C3F8浓度未发生变化，反应式应为开关分离过程十分迅速，要求高压气体具有超音速吹过喷口：一方面由绝缘拉杆的动力决定；另一方面决定于喷口的形状，在保证灭弧所需SF6气体足量的前提下，喷口的喉部越小气体的压力越大、速度越快。如果随着电弧对喷口的损伤，喉部会被变大，SF6气体压力下降，导致灭弧能力下降，危害设备安全运行。该设备进行的试验是按照现场使用的条件搭建的平台，内部放置有吸附本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.1100kV滤波器用柱式断路器灭弧室开断能力确定方法，其特征在于，包括如下步骤：S101、获取所述1100kV滤波器用柱式断路器中四氟化碳的检测浓度与极限浓度；S102、根据所述检测浓度与所述极限浓度，确定所述1100kV滤波器用柱式断路器的开断能力；其中，所述检测浓度为所述1100kV滤波器用柱式断路器当前开合次数对应的四氟化碳的浓度，所述极限浓度为所述1100kV滤波器用柱式断路器极限开合次数对应的四氟化碳的浓度。

【技术特征摘要】
1.1100kV滤波器用柱式断路器灭弧室开断能力确定方法，其特征在于，包括如下步骤：S101、获取所述1100kV滤波器用柱式断路器中四氟化碳的检测浓度与极限浓度；S102、根据所述检测浓度与所述极限浓度，确定所述1100kV滤波器用柱式断路器的开断能力；其中，所述检测浓度为所述1100kV滤波器用柱式断路器当前开合次数对应的四氟化碳的浓度，所述极限浓度为所述1100kV滤波器用柱式断路器极限开合次数对应的四氟化碳的浓度。2.根据权利要求1所述的1100kV滤波器用柱式断路器灭弧室开断能力的确定方法，其特征在于，根据所述检测浓度与所述极限浓度，确定所述1100kV滤波器用柱式断路器的开断能力，包括：判断所述检测浓度是否大于等于所述极限浓度，若是，则所述1100kV滤波器用柱式断路器的开断能力异常；若否，则所述1100kV滤波器用柱式断路器的开断能力正常。3.根据权利要求2所述的1100kV滤波器用柱式断路器灭弧室开断能力的确定方法，其特征在于，若所述1100kV滤波器用柱式断路器的开断能力正常，根据理论开合次数和四氟化碳的次极限浓度，评价所述1100kV滤波器用柱式断路器的检测周期；若所述理论开合次数与当前开合次数之差大于理论开合次数的30％且所述检测浓度大于所述四氟化碳的次极限浓度，则缩短所述1100kV滤波器用柱式断路器的检测周期；其中，所述次极限浓度为所述四氟化碳的极限浓度的60％-90％。4.根据权利要求1所述的1100kV滤波器用柱式断路器灭弧室开断能力的确定方法，其特征在于，获取所述1100kV滤波器用柱式断路器中四氟化碳的检测浓度，具体包括：1)取1100kV滤波器用柱式断路器中气体作为待测样品；将待测样品注入气相色谱-四级杆飞行...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨韧，齐卫东，崔博源，王承玉，汪金星，薛军，耿波，丁彬，左坤，盛勇，谷永刚，杨博，李旭，卢鹏，谭盛武，王传川，南振乐，刘伟，贺平军，
申请(专利权)人：国网陕西省电力公司电力科学研究院，国网陕西省电力公司，中国电力科学研究院有限公司，平高集团有限公司，西安西电高压开关有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61