1、光伏发电系统结构 本文在研究时采用的光伏发电系统等效框图如图1 所示。其中太阳能电池板用于将太阳辐射的能量转化为直流电势，其具体参数及非线性特性等由生产商提供。直流电势须经由DC/DC升压模块以
及DC/AC 逆变器转换为合适的交流电力输送给电气网络。图中的LC 滤波器主要作用是用于限制逆变器得到的交流电中的谐波失真等非线性干扰。 真空断路器利用真空作为灭弧介质以及灭弧后触头间的绝缘介质，得益于其高真空环境，触头间的介电常数是标准大气压下的十倍以上，因此其电流截断能力也远强于普通断路器。然而正因其较强的电流截断能力，真空断路器在操作时易产生较高的过电压，当电路中存在电机、变压器、
电抗器等高电感元件时，容易在这些元件两端形成瞬态高压，损坏电路。随着城市化进程的加速，大型生活小区的形成以及工业生产的集团化和规模化，为提高供电质量，减少线路损耗，需要高压送电直接进入市区的负荷中心，因而要求大量使用占地面积小、可靠的高压开关———真空开关。 真空开关是一种以气体分子极为稀少，绝缘强度很高的真空空间为熄弧介质的新型开关。其触头是在密封的真空灭弧室内分、合电路的，切断电
流时，仅有金属蒸汽离子形成的电弧，而无气体的碰撞游离，因金属蒸汽离子的扩散及再复合过程非常迅速，从而能快速灭弧和恢复原来的真空度，可承受多次分、合闸而不降低开断能力，并且不产生高压气体及有毒气体。因此具有：①体积小，重量轻；②动作快，开断容量大；③适合频繁操作;④无火灾及危险，不污染环境；⑤寿命长，维修工作量少等优点。 真空开关的工艺水平适合我国企业的制造现状，价格相对较低，非常适合我国
的国情，因此得到了普遍的应用。据统计，我国目前在10kV 级断路器中，真空开关占到80%以上。在35kV 级，近几年也占到40%以上。但是，由于真空开关依赖真空实现快速灭弧开断，在检测中也较多出现真空灭弧室漏气、机械特性失调、温升过高等不合格现象，因此在应用真空开关时必须处理好这几个关键问题。1、真空室漏气 真空灭弧室是真空开关的核心部件， 它是采用玻璃或陶瓷作支撑及密封，内部有
动、静触头和屏蔽罩，室内有负压，
保证其开断时的灭弧性能和绝缘水平。随着真空灭弧室使用时间的增长和开断次数的增多， 以及受外界因素的作用， 其真空度逐步下降，其开断性能也随之降低，当真空度低于1.3×10-2 Pa 时，将导致开断和关合能力的不稳定。因此应注意下列几点： (1)真空灭弧室出厂时的真空度应不低于1.3×10-5 Pa。 (2)出厂前
真空开关应经过严格的检查和装配，维修时应紧固灭弧室的各螺栓，以保证其受力均匀。 (3)保证导电杆同心度的设计。如果可动导电杆同心度调整不当，将使陶瓷、法兰—————金属封接强度不够稳定，致使真空灭弧室漏气。在错误的操作过程中，易引起波纹管的扭曲变形。为防止这种现象，在动导电杆的导向套部位可采用六边形设计，花键连接设计。 (4)不得用任何外力碰撞真空灭弧室，严禁敲击、手拍打，搬动
及维护时不得受力。禁止把任何东西放在真空开关上，以防止落下时打坏真空灭弧室。 (5)装调时如果发现螺纹配合不良，应查原因后再处理，不要用很大力气去拧动真空灭弧室，防止波纹管受到损伤。 (6)严格控制触头行程。不能误以为开距大对灭弧有利，而随意增加真空开关的触头行程。因为真空开关的行程比较短。一般额定电压为10～15kV 的真空开关触头行程仅为8～12mm， 触头超行程仅为2～3
mm。如果过多地增加触头的行程，会使开关合闸后，在波纹管上产生过大的应力，引起波纹管损坏，破坏开关密封外壳内的真空。分闸缓冲器的回不应过大，过大会影响波纹管的寿命。 (7)合理的选择使用和储存环境，真空灭弧室的存放和使用环境中应无化学腐蚀性气体存在。真空灭弧室的波纹管大多数都是采用0.1~0.15mm 厚度的不锈钢液压成型的。高压真空开关应用环境的污秽等级、湿度、盐雾等选择不够合适，有害
气体、凝露造成波纹管点状腐蚀，导致波纹管和盖板及封接面的漏气。 (8)定期进行42kV 工频耐压试验。新装后和运行中应结合验收和季节或年度性性试验对真空灭弧室断口进行工频耐压试验以检验其真空度。 (9)触头磨损值，当动静触头的总磨损量达到制造厂规定值时应更换真空灭弧室。真空灭弧室的触头接触面在经过多次开断电流后会逐渐磨损，触头行程增大，也就相当波纹管的工作行程增大，因而波纹
管的寿命会迅速下降，通常允许触头磨损大值为3mm 左右。为了能够准确地控制每个真空灭弧室触头的磨损值，必须从灭弧室开始安装使用时起，每次性试验或维护时，就准确地测量开距和超程并进行比较，当触头磨损后累计减小值就是触头累计磨损值。当累计磨损值达到或超过此值，真空灭弧室的开断性能和导电性能都会下降，真空灭弧室的使用寿命即已到期。新一代高压真空开关普遍使用纵向磁场灭弧原理和铜铬触头材料，以减少触头
烧损和提高电气使用寿命。2、操动机构配合 开关的分、合动作是通过操动机构来实现的，操动机构的工作性能和质量的优劣，对高压开关的工作性能起着极为重要的作用。真空开关由于其真空灭弧性能的优异， 使其开断速度和电寿命大大增加。因此，与其配合的操动机构的机械动作性能及可靠性就成了较为突出的问题。 在实际安装和调试过程中，应做到：
也可以是可抽出式的，还可安装于框架上使用工作原理编辑永磁操动机构原理当断路器处于合闸或分闸位置时，线圈中无电流通过， 磁铁利用动静铁芯提供的低磁阻抗通道将铁VS1(VBM7)-12侧装式[1]芯保持在上下极限位置，而不需要任何机械锁扣。当有动作号时，合闸或分闸线圈中的电流产生磁势，VS1-12真空断路器VS1-12真空断路器动、静铁芯中由线圈产生的磁场与永磁体产生的磁场叠加合成，动铁芯连同固定在上面的驱动杆，在合成磁场力的作用下，在规定的时间内以规定的速度驱动开关本体完成开合任务。此机构之所以被称为两位式双稳态原理结构，是由于动铁芯在行程终止的两个位置，不需要消耗任何能量即可保持。而传统的电磁机构，动铁芯是通过簧的作用被保持在行程的一端，而在行程的另一端，靠机械锁扣或电磁能量进行保护。由上述可知，永磁操动机构是通过将电磁铁与 磁铁特殊结合，来实现传统断路器操动机构的全部功能：由 磁铁代替传统的脱锁扣机构来实现极限位置的保持功能，由分合闸线圈来提供操作时所需要的能量。可以看出，由于工作原理的改变，整个机构的零部件总数大幅减少，使机构的整体可靠性有可能得到大幅提高。由于永磁机构本身的特点，可以提高断路器的可靠性，同时合分闸特性又只与线圈参数有关，因此永磁机构的分合闸特性可以通过电子或机系统来控制，实现速度特性的智能控制，具有自检测功能。控制回路可采用电子控制、外接合闸直流接触器。灭弧室灭弧原理VS1-12/ M断路器(配永磁操动机构)采用真空灭弧室，以真空作为灭弧和绝缘介质，灭弧室具有极高的真VS1-12真空断路器VS1-12真空断路器(5张)VS1-12真空断路器，空度，当动、静触头在操动机构作用下带电分闸时，在触头间将会产生真空电弧，同时由于触头的特殊结构，在触头间隙中也会产生适当的纵磁场，促使真空电弧保持为扩散型，并使电弧均匀分布在触头表面燃烧，维持低的电弧电压，在电流自然过零时，残
使用分体式真空断路器也存在一定的不利因素。 要是在操作的过程中采取电磁式操作机构的真空断路器的话会导致真空度降低的速度增加，因为操
作连杆的传动距离通常都会很大，从而给开关的同期、跳、超行程等机械特性带来不利的影响。三、处理方法 1、一般情况的处理 在长时间的运转之下超出了规定范围值时往往会造成断路器的拒合据分，此时务必要换上合格零件；断路器误分的时候，不仅仅要封堵漏雨点，在输出拐臂联杆上安装密封胶套，还要在开启机构箱里面安装上的加热驱潮装置以做好防范工作；断路器直流电阻增大的时候要调整灭弧室触头开距和
超行程在必要的时候采取更换灭弧室；断路器合闸跳时间增大的时候要检查触头簧、拐臂、轴销间隙以及传动机构，做好及时的调整和更换；当断路器灭弧室断开的时候要对没有达到真空度要求值的真空灭弧室进行处理 2、在断路器真空泡真空度降低的时候的处理方法和措施 在断路器停电检修时务必对断路器进行真空度测试，只有真空泡的真空度满足说明书的规定才可。 处理方法： 1)在断路
器停电检修时务必对断路器进行真空度测试，只有真空泡的真空度满足说明书的规定才可；2)当真空度受到不利因素的影响出现下降的时候要及时的用新的合格的真空泡进行更换，与此同时及时的对行程、同期、跳等进行试验；3)分析统计极限开断电流值。在通常的运行状态下要针对真空断路器的开断操作和短路开断状况做好实时的记录以便及时的发现问题，解决问题。 措施： 1)当前真空断路器型号多种多样，生
产的质量也有好有坏，一些的真空断路器装备不完备常常增加了维护与检修的困难。由于这些原因，在采购真空断路器的时候务必要看准真空短路器的型号，购买主流厂家的产品； 2)选用本体与操作机构一体的真空断路器； 3)运行人员务必要严格的真空断路器的工作状况，特别要将注意点放在断路器真空泡外部上，看它是不是出现放电；另外还要注意检查玻璃外壳真空泡，仔细观看它的内部表面和开断电流时弧光的颜色
变化情况，通常情况下该外壳真空泡内部表面颜色不再明亮或者是开断电流时弧光的颜色变化为暗红色时常常表明了该真空泡的真空度已经下降，务必要及时的断开电源进行更换； 4)在停电检修的过程中要注意断路器的特性测试，这样才能保证断路器正常运转； 5)对灭弧室进行42kv的工频耐压试验是检测灭弧室合理有效的方法。基于屏蔽罩电位测量真空度的方法，是真空断路器真空度在线检测方法中的一个主要研
究方向。但是，目前还没有一个基于本方法的实用高真空度测量系统。为了进一步探究断路器屏蔽罩电位与真空度间的关系，本文借助于由克-莫方程建立的相对介电常数-压强间的关系，通过有限元分析工具对不同压强下的真空断路器进行二维电场分析。