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一粒金砂(中级)

超级电容器在电力分合闸中的应用

随着电力事业的飞速发展和城乡电网建设水平不断提高,交流高压真空断路器产品发展特别迅速,产品的更新换代步伐进一步加快,而且在电力系统中电力电子技术的发展,也使以采用免维护的真空断路器日益普及。特别是在某些特殊应用场所,如矿井、油田等防爆要求严格和环境限制使用油开关与SF6开关,与应用空开触点操作机构受限的地方,采用真空断路器是最佳的选择。而在对永磁操作机构的电源供应上,因为缺少能够较理想的在瞬间提供足够合分闸动作电流的器件,因此大部分产品还是采用以下两种解决方案,但效果都不太理想。
1)使用大功率电源,但由于合分闸瞬间需要较大瞬时动作电流,电源模块能够提供的电流幅值有限,所以响应速度慢。并且体积庞大,成本昂贵,技术复杂,维护量大。
2)使用大容量电解电容。虽然电解电容能够提供瞬时大电流,比大功率电源的性能有所提高,但由于容量所限,放电持续时间短,放电电流幅值过于陡峭,造成合分闸效果不太可靠。
    超级电容器的问世使这一问题能够得到较好的解决。由于超级电容器的超高容量和快速充放的特性,使它特别适合于永磁式真空开关瞬间动作时间短(≤150ms),动作电流大(>20A),动作间隔时间长(≥15s)的使用要求。
    简单的讲,其原理就是利用常规电源模块在合分动作的间隔时间内,对超级电容器组充电,在动作期间,超级电容器作为主要能源提供者,利用超级电容器的超高容量在不少于动作规定时间内,快速释放大电流,驱动合分闸线圈吸合电磁铁动作。


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