UPFC晶闸管旁路开关阻尼参数测量技术研究

晶闸管旁路开关TBS是UPFC系统中重要的保护设备,可以在电力系统故障时实现对UPFC的快速旁路和隔离保护。由于TBS只有在系统故障时投入运行,而在系统正常运行时一直处于热备用状态,这种工作特性导致其无法像其他设备一样实现利用在线检测手段来判断晶闸管回路元件状态。本文对常用的晶闸管阻尼回路参数测量方法进行了对比研究,结合TBS晶闸管级阻尼回路特点,提出了一种基于AD5933阻抗测量芯片的TBS晶闸管回路RC阻容参数测量方法,具有快速、准确、可靠等优点。     

基于 ABB技术路线的换流阀晶闸管故障定位人机交互软件系统的应用

以±500kV金中直流输电工程逆变站的ABB技术路线的换流阀为例,分析换流阀晶闸管单元故障类型,提出提升故障晶闸管单元具体定位的时效性与准确性的初步方案,开发一种基于ABB技术路线的换流阀晶闸管故障定位人机交互软件,实现快速准确完成晶闸管故障定位的应用目标。研究结果可为现有直流工程换流阀晶闸管故障定位的实现手段提供参考依据,并对换流阀厂家故障报警机制设计提供新思路。     

新型换流阀均压测试方法的研究与实现

介绍了常规晶闸管组件均压测试方法,分析了晶闸管常规测试方法存在的问题。并依据当前测试方式存在的问题,提出了一种新的换流阀均压测试的方法,该方法解决了晶闸管在高频、低频及直流电压作用下的均压效果测试问题,能快速发现并定位故障元件,相比常规测试方法,提高了测试效率和测试准确度,保证了换流阀长周期安全稳定运行,避免了因为晶闸管故障导致的直流系统闭锁事故。     

快速动态响应同步调相机励磁系统故障分析

新一代大容量同步调相机已成功应用于特高压直流换流站及枢纽变电站,为系统提供动态无功支撑。励磁系统故障多因晶闸管、快速熔断器、脉冲回路故障引起。基于一起实际典型的调相机励磁系统整流回路短路故障,根据试验分析及仿真,发现此类故障是因为晶闸管脉冲电缆内部干扰,晶闸管反向阻断时,晶闸管受到反向电压和干扰触发脉冲,导致漏电流增大,长时间增大晶闸管损耗,造成晶闸管热失效击穿。通过此类励磁系统短路故障研究,建议制造厂家修改脉冲电缆接线方式,GK脉冲线分开布线,防止三相晶闸管同时损坏的故障发生,修改励磁系统标准化设计,防止故障扩大,以保障运维人员人身安全和同步调相机安全稳定运转。     

异步电动机软起动器的研究

异步电动机软起动器以其软起动能力和其他一些优点而广泛用于起动异步电动机。本文分析了异步电动机软起动器的电路结构。介绍了一种利用晶闸管两端电压信号来确定软起动结束点的方法。提出了在异步电动机供电不平衡的情况下平衡相间电流的方法，给出晶闸管故障检测的方法。     

智能型异步电动机固态节能起动器的研制

介绍了一种用单片机控制的异步电动机固态节能起动器的原理和软硬件设计。它在晶闸管脉冲触发环节、软起动环节、节能环节，故障检测等环节实现了微机控制，此仪器在节能方面有关广阔的发展前景。     

西门子交-交变频器传动系统故障及处理

交—交变频器主要应用于低转速、大容量的场合，例如热轧、冷轧轧机的主传动等。宝钢1420冷轧厂酸轧机组的五机架及卷取机的主传动采用了西门子的交—交变频器传动系统。作者根据对现场传动系统的维护经验和处理故障的体会，介绍了交—交变频器传动系统的诊断功能，常见故障分析和处理方法；着重描述了开关合闸条件，故障等级分类，传动系统过流，晶闸管桥臂监控，断态电压检测，晶闸管劣化，三相电流不平衡，脉冲发生器故障现象及其解决方法。对维护类似的变频器有一定参考作用。     

基于直接测量的换相失败检测及预测方法研究

换相失败是高压直流输电系统逆变侧换流阀较易发生的典型故障,连续换相失败会对电网造成严重危害,传统基于交流或直流运行参数的间接判断法存在响应时间慢、误判率高等缺陷。此处首先分析了换相失败机理,换相失败后晶闸管阀将继续导通,不会承受正向电压,而实际关断角小于最小关断角是导致换相失败的根本原因之一。利用换相失败后晶闸管阀电压波形特征,提出了通过设置采样窗口,直接测量晶闸管阀电压来检测换相失败故障的方法,同时测量晶闸管阀的实际关断角,用于评估换相失败风险。搭建了基于RT-LAB的闭环测试平台,验证了此处所提换相失败检测方法和关断角测量功能,为解决高压直流输电换相失败故障奠定了坚实的技术基础。     

基于TCAD的脉冲作用下晶闸管反向恢复特性仿真研究

研究暂态脉冲电压作用下高压晶闸管反向恢复特性对于换流阀参数设计、故障保护以及试验检测等方面具有重要意义。本文首先参照晶闸管实际结构,建立了晶闸管二维半导体仿真模型,基于载流子漂移扩散模型求解,仿真获得了晶闸管静态击穿特性和反向恢复电流特性,通过与实验结果进行对比,验证了仿真模型的有效性。在上述基础上,建立了半导体器件-电路仿真混合模型,仿真表明：反向恢复期间电压脉冲易导致晶闸管误触发,误触发电压随脉冲施加时刻后移而升高,并对比分析了正常导通和误触发导通时晶闸管内部电流密度变化的异同。     

关于晶闸管关断过程中电流跳变的调查研究

随着机车性能的不断提升,对功率半导体器件的要求也日益增加。晶闸管作为实用的半控半导体器件,对其参数性能及稳定性要求越来越高。动车用晶闸管在开通及关断过程中的相关参数及稳定性尤为重要。针对动车用晶闸管在关断过程中有电流跳变的现象做出相应调查研究及检测手段,避免在关断过程中有电流跳变的晶闸管装车使用。点弧特性测试能够有效检测出晶闸管开通及关断过程中的相关参数及稳定性。     

可控硅励磁装置异常损坏原因分析及改进方案

针对同步电动机可控硅励磁装置整流变压器二次电压过高，迫使可控硅在小导通角状态下工作，引起可控硅管芯PN结结温超过额定结温，导致可控硅和控制电路频繁损坏的问题，进行了深入的分析，并提出了有效的解决方法。     

利用电流故障特征的大功率整流装置故障在线诊断方法

针对大功率整流装置单管直通、开路及单相交流进线开路等三种单元件故障,分析了故障电流特征,提出了一种根据电流故障特征在线诊断故障的方法。单管直通时,根据计算得到的直流电流理论值将大于直流电流实测值,且故障相与非故障相的直流分量符号相反,可确定故障元件所在相别,再根据故障相直流分量正负可确定故障元件所在共阳或共阴组别。对单管开路和单相交流进线开路,若滑窗计算得到相电流直流分量持续大于某一整定值时判定为单管开路故障,再通过直流分量极性确定故障元件所在组别;若相电流直流分量先增大超过某一整定值后再减少至0,判定为单相交流进线开路,根据故障相电流基波幅值最小确定开路相别。仿真结果表明,该方法可快速诊断出故障,适用于多重化并联整流电路的故障诊断场合,具有一定的理论与实用价值。     

Overcurrent Protection Criteria in Large AC to DC Thyristor Converters

The paper refers to thyristor ac to dc converters for industrial applications, nonreversing and reversing, in full-controlled three-phase bridge connection, as used for armature supply of dc motors and excitation of large ac generators. The possible causes of incorrect operation as well as the types of fault currents produced are investigated; the means available to interrupt or limit the value and the duration of these fault currents are recalled. Having in mind the performance required from the protective means in the various practical applications, a few different protection classes are defined. The criteria are then illustrated upon which selection of the protective means and their operating logic is based, in order to reach the targets put forward for each class of protection.     

葛洲坝换流站极Ⅱ换流阀故障分析

对2008年12月28日葛洲坝换流站极Ⅱ换流阀故障情况进行了说明,介绍了随后进行的各项相关检查和试验,对换流阀故障原因进行了详细分析,指出晶闸管老化,部分晶闸管耐压能力降低及漏电流增加是引起换流阀故障的主要原因,并对晶闸管相关老化问题进行了说明,提出了建设性的预防措施。     

TSC高压晶闸管阀过电流失效机理

为满足晶闸管投切电容器(TSC)装置可靠性及其试验方法和试验等效机理研究的需要,重点研究了TSC装置的核心部件--高压晶闸管阀在过电流故障状态下的失效机理.首先介绍了TSC系统及其阀的结构以及过电流故障形成的原因和特征,并给出了过电流的数学方程和仿真波形.然后按照过电流故障的不同发展阶段对TSC阀的电流、电压和热等应力进行了解析分析.在上述基础上,结合器件的物理特性,对TSC阀各个元件在各种故障应力下的内部物理过程进行了分析.最终得到了TSC阀在过电流故障的不同发展阶段的失效模式和失效指标,从而揭示了TSC高压晶闸管阀的过电流失效机理.     

A5000型换流阀晶闸管击穿故障处理方案优化

晶闸管击穿故障为换流阀常见故障之一,现有±800 k V特高压换流站A5000型换流阀晶闸管击穿故障处理方案存在耗时不稳定、处理环节复杂等问题,进而造成换流阀停电时间延长,影响直流输电系统功率输送能力,针对A5000型换流阀晶闸管击穿故障处理方案进行优化,提高了该型号换流阀晶闸管击穿故障的处理效率,缩短了换流阀停电时间,可进一步保障直流输电系统功率输送能力。     

ON-LINE FAULT LEVEL MEASUREMENT

ABSTRACT

The fault level represents the maximum short circuit current that a power system causes to flow to the point of short circuit. Due to change of network configuration, the fault level at any point of the power system network changes accordingly

It is not practical to apply full short circuit on the system in order to determine the fault level. This paper describes scheme for continuous measuring of the fault level at any point of the power system network. This scheme is composed of an antiparallel thyristor pair. The thyristor current, which is controlled by the firing angle, can be used to perform the on-line fault level measurement

However, problems are associated with such measurement. These are mainly the complexity of the current waveform and its dependence on the system impedance. The effect of the system X/R ratio on the measurement is also analyzed.     

±500kV换流站换流阀结构分析

分析了±500 kV换流站换流阀的结构组成和电气组成,对换流阀的工作原理进行了详细的阐述,并对组件内各元件的作用进行了详细说明,对一个12脉动换流单元的两侧换流站如何与交流系统进行连接给予了阐述。通过各组成结构的具体分析,对换流阀存在隐患和故障的预知、预测起到一定的作用。     

±1100kV/5000A换流阀在交流系统故障时的运行能力分析

笔者介绍了±1 100 kV/5 000 A换流阀的基本结构,分析了在交流系统故障时限制换流阀运行电流的因素。当交流系统出现对地故障时,就会引起换流站交流母线电压降低,从而影响换流阀的运行条件。以西电电力系统公司自主研制的±1 100 kV/5 000 A换流阀为例,通过主回路参数的计算及晶闸管结温的计算结合实际运行工况分析了±1 100 kV/5 000 A换流阀在交流系统故障时的运行能力。