傳統(tǒng)高壓斷路器目前存在著以下幾類問題:

(1)固有機械特性,在不同的應用場所(好像期合閘、容性負載開斷等)和不同應用工況(開斷額定短路電流、額定電流和空載操作等)下無法停止運動特性的過程控制,只能以單一的速度特性停止分閘和合閘的操作控制,靈敏性差;

(2)現(xiàn)場實踐應用中,長期靜置的高壓斷路器還存在因機構粘滯、卡澀形成的動作時間分散性大,難以滿足運轉規(guī)范請求的問題,傳統(tǒng)操動機構對此類問題缺乏有效的防備措施和補償手腕;

(3)傳統(tǒng)機構運動特性離線調(diào)整范圍有限,調(diào)整過程較為復雜,當面對局部特殊場所時,常常需求改換操動機構才干滿足應用需求,形成產(chǎn)品線過長,不利消費和維護;

(4)傳統(tǒng)機構停止分合閘操作,屢次操作過后機構會產(chǎn)生應力松弛;

(5)此外,從檢修平安性思索,傳統(tǒng)操動機構均采用機械儲能方式,因機械儲能釋放異常惹起的毛病常常存在人身平安風險。為滿足消費、維護和應用的需求,有必要積極展開具有在線補償才能、構造簡單、牢靠性高、動作沖擊小、運轉維護平安等特性的新型操動機構研討。目前國網(wǎng)公司鼎力推進的智能變電站請求站內(nèi)主要設備也完成智能化,即經(jīng)過對機械狀態(tài)、電氣狀態(tài)和控制狀態(tài)等關鍵參數(shù)的監(jiān)測,全面評價設備運轉牢靠性、控制牢靠性和負載才能,完成高壓開關設備檢修從“定期維護”向“狀態(tài)維護”轉變,從而進步運轉牢靠性,儉省維護費用,帶來宏大的技術經(jīng)濟效益。目前開發(fā)的智能化開關設備,只是把計算機技術、傳感技術、電磁兼容技術、數(shù)據(jù)處置與通訊技術應用到高壓開關設備上,完成設備外圍的丈量與控制。受操動機構限制,現(xiàn)行高壓斷路器尚無法對高壓斷路器的中心控制功用停止智能化;此外,目前智能開關設備中的關鍵機械狀態(tài)參量只能在分合閘操作過程中量測,難以滿足“狀態(tài)維護”所需求的預判性請求。為滿足剛強智能電網(wǎng)建立請求,有必要積極展開具有柔性控制才能的新型操動機構研討。

國內(nèi)外對電機驅(qū)動斷路器已展開了大量研討,20世紀40年代ABB就曾經(jīng)提出應用電機驅(qū)動斷路器運動的概念,但受電機功率密度、瞬時加速才能和控制技術的限制,這一想法一直難以實行。隨著現(xiàn)代稀土永磁電機技術、電力電子技術、電機矢量控制技術和機械設計技術的快速開展,新型伺服電機及其控制系統(tǒng)在轉矩輸出才能、轉子慣量、響應時間和隨動才能上越來越接近斷路器操動的請求,其輸出轉角、轉速和能量的控制性能越來越高,這就為應用于高壓斷路器的新型電動機操動機構奠定了根底。由于其內(nèi)在的行程控制才能和反應才能,基于電機操動機構的新一代智能斷路器能夠補足智能控制上的短板,完成真正意義上的智能化斷路器。

高壓斷路器在電力系統(tǒng)中承當著控制和維護的雙重重要任務,而其主要功用表現(xiàn)在動觸頭的分合閘操作上,分合閘操作又是經(jīng)過操動機構來完成的。因而,操動機構的工作性能和質(zhì)量的優(yōu)劣,對高壓斷路器的工作性能和牢靠性起著重要的作用。目前比擬常用的操動機構主要有電磁操動機構、彈簧操動機構、氣動操動機構和液壓操動機構等。