新型快速混合式转换开关设计

在介绍混合式转换开关的工作原理及其动作过程的基础上,针对其中关键的换流电路进行了重点介绍,包括缓冲电路及吸收电路的结构原理设计,通过增加切入开关的方法解决换流回路导通瞬间电流过大的问题,达到保护目的。为解决系统关断时过电压问题,采用了2种设计方法:直接并联法与缓冲电路法,并通过理论分析给出了相关参数的计算方法,在样机中进行了实验验证。结果表明,混合式转换开关比传统机械式转换开关具有更加良好的特性,如快速导通、分断特性及限压特性等。同时,简单介绍了基于涡流斥力原理的超快速机械开关及涡流斥力计算的一种方法。     

基于IGBT的混合式自动转换开关研究

对目前国内外自动转换开关的发展情况以及性能进行了分析和比较,在深入研究新型混合式断路器的基础上,阐述了一种基于IGBT混合式自动转换开关(HATS)的结构和工作原理,重点研究了该HATS的本体开关部分的合闸、分闸及限压特性,针对其动作特性,搭建实验平台模拟了该HATS的并联切换和串联切换方式,并具体分析和比较了2种不同切换方式的性能,实验结果表明:该HATS在保持机械转换开关静态特性的同时,其合闸和分闸动作的快速性、一致性及动作时的限压性能均得到改善。     

智能变电站新型断路器转换开关及控制回路设计分析

介绍智能变电站断路器转换开关及控制回路的设计现状,针对典型设计方案存在的不足,提出一种新型断路器转换开关及控制回路设计方案,从智能一次设备方面对该方案进行分析,认为该方案整合了就地智能控制柜2套转换开关,实现了断路器二次回路的一体化设计,能够适应断路器的各种操作方式,提高了电力系统及运维人员的安全性。     

特高压直流转换开关MRTB电弧特性仿真与实验研究

针对特高压直流转换开关MRTB,基于磁流体动力学理论建立了MRTB开断的燃弧过程数学模型。从电弧的物理过程出发,耦合了外部电路与机械运动对电弧的影响,实现了对MRTB灭弧室内电弧自激振荡的动态过程仿真计算。获得了开断中,SF6电弧温度压力等分布的内部动态过程以及电弧电压与振荡电流随时间变化的曲线,并进行了实验验证。研究工作可以应用于分析转换开关自激振荡中的电弧物理过程、研究不同电路参数的影响、优化断路器的灭弧室设计等方面,为特高压直流转换开关MRTB的研制与优化奠定了理论基础。     

高压直流转换开关和试验回路的研究

针对高压直流转换开关电流转换能力的验证问题,设计出一种试验样机和一种低频大电流发生电路,进行了不同转移回路参数配置、分闸速度、压气缸直径、气体压力等多种条件下的电流转换试验研究,得出了各因素对直流电流转换的影响,研究能够为产品设计提供技术指导。     

一种交流限流起动异步电动机无触点转换开关的设计

介绍了无触点转换开关的构成及工作原理,并着重分析了相序检测电路的工作过程.     

用VHDL自顶向下设计自动转换开关控制器

控制器是自动转换开关(ATSE)的重要组成部分,其传统设计方案繁杂.VHDL非常合适用于可编程逻辑器件的应用设计,它能方便地描述大型电路,快速地完成设计.     

一种交流限流起动异步电动机的无触点转换开关的设计

介绍了无触点转换开关的构成及工作原理、并着重分析了相序检测电路的工作过程。     

双电源自动转换开关信号检测电路设计

设计了一种双电源自动转换开关信号检测电路。以PIC18F458为核心处理器,利用其A/D转换、CCP输入捕捉功能完成了双电源自动转换开关的电压、频率信号检测电路的硬件设计,并编写了相应的检测软件。该检测电路抗干扰性高、精度高,具有成本低、易维护的优点。     

解决电能质量的快速转换开关技术

介绍了快速转换开关技术在电能质量领域的应用前景.结合已研制的快速转换开关样品,阐明了开关的结构特点和工作原理以及综合式故障限流器的实现方案.大量实验表明,快速转换开关的快速开关特性能满足动作时间要求,构成的综合式故障限流器也可顺利实现故障电流的两级快速转移.这些技术对提高电力系统供电质量有重要意义.     

10kV固态电源切换开关的研制

提出了基于晶闸管阀和并联高速机械开关的固态电源切换开关(Solid State Transfer Switch,简称SSTS)设计方案,正常情况下线路电流通过机械开关,晶闸管只是在切换期间才投入运行。阀体采用自然冷却方式,解决了常规固态开关运行时的损耗问题,具有很好的工业应用前景。给出了SSTS的切换控制策略;分析了开关的开断特性。最后通过试验验证了主电路和控制系统方案的可行性。     

混合式直流断路器快速机械开关特性研究及应用

国家大型风电、光伏等“绿色、低碳”新型清洁能源的并网消纳,迫切需要柔性直流输电新技术及新设备的开发研究。依托张北柔性直流电网试验示范工程,系统研究了混合式直流断路器的核心设备——快速机械开关。基于混合式直流断路器的工作原理及快速机械开关的性能要求,提出了多断口真空开关串联均压的高电压大电流快速机械开关实现方案;通过对快速机械开关分闸动态特性的有限元仿真计算,表明快速机械开关能够在2 ms内运动到耐受暂态开断电压绝缘距离;并通过电气性能试验对仿真计算结果进行了验证。研制成功的高电压大电流快速机械开关已投入张北柔性直流电网试验示范工程实际应用。     

双电容混合型直流断路器

在混合型直流断路器的基础上采用电流转移法,针对高压直流系统短路故障问题提出了一种双电容混合型高压直流断路器的拓扑模型。不仅能让高速机械开关在零压零流的条件下安全无弧分断,附带自充电功能,而且可以大幅度降低单电容直流断路器分断时的反向充电电压,从而缩短了拓扑运行时间。对拓扑运行中的各个临界阶段进行数学公式推导,通过仿真验证数学推导结果的正确性。分析结果表明,该拓扑模型可以实现上述各功能,具有一定的可行性。     

混合式直流断路器快速机械开关特性研究及应用

国家大型风电、光伏等“绿色、低碳”新型清洁能源的并网消纳,迫切需要柔性直流输电新技术及新设备的开发研究。依托张北柔性直流电网试验示范工程,系统研究了混合式直流断路器的核心设备——快速机械开关。基于混合式直流断路器的工作原理及快速机械开关的性能要求,提出了多断口真空开关串联均压的高电压大电流快速机械开关实现方案;通过对快速机械开关分闸动态特性的有限元仿真计算,表明快速机械开关能够在2 ms内运动到耐受暂态开断电压绝缘距离;并通过电气性能试验对仿真计算结果进行了验证。研制成功的高电压大电流快速机械开关已投入张北柔性直流电网试验示范工程实际应用。     

750kV EV-800DW/4000型隔离开关防误闭锁回路的改进

750 kV示范工程官亭变电站2号高压电抗器的进线隔离开关,是引进美国的EV-800型隔离开关。在实际应用中发现隔离开关与接地隔离开关电气闭锁回路不完善,将会造成机械闭锁装置的损坏。在A、B、C三相隔离开关与接地隔离开关操作机构回路中加装电气闭锁回路,就可有效地防止机械闭锁装置的损伤。     

新型中压固态切换开关的研究

固态切换开关(SSTS)利用大功率电力电子技术和基于微处理器、光纤通信和数字信号处理的测控技术,是解决敏感和关键负荷电力供应最经济有效的手段之一。该文在了解和对比国外SSTS技术和产品的基础上,提出了基于晶闸管和高速机械开关技术的设计方案。这种混合式开关结合了机械开关和电力电子开关各自的优点。正常情况下线路电流通过机械开关,晶闸管只是在切换期间才投入运行。这种混合式开关几乎具有和机械开关一样的效率,具有很好的工业应用前景。该文建立了机械开关和晶闸管换流过程的数学模型,分析了影响换流时间的因素。采用PSCAD／EMTDC软件建立了SSTS仿真模型,对整个切换过程进行了理论分析和仿真研究。最后介绍了SSTS工程样机的研制。仿真和试验结果验证了主电路和控制系统方案的可行性。     

新型混合型限流断路器在直流电力系统中的限流特性研究

针对直流电力系统高di/dt短路电流难以分断的问题,开展了基于高速斥力开关的混合型限流断路器在直流电力系统中的应用研究.对限流断路器的工作原理、参数设计以及高速斥力开关的动作特性进行了分析,采用EMTP仿真分析了限流断路器在不同短路电流上升率下的限流特性.仿真结果表明限流断路器可将预期100 kA、时间常数5 ms的直...     

适用于高压直流断路器的多断口串联高速机械开关同步性研究

多断口串联的高速机械开关作为混合式高压直流断路器的重要组成部分,其多断口间的同步性对高压直流断路器的开断性能有着重要影响。对多断口高速机械开关的拓扑结构和工作原理进行了研究,分析了操动机构的线圈参数、储能电容、环境温度、充电电压、控制系统等因素对同步性的影响规律,并提出了通过控制线圈内阻、储能电容值偏差和工艺等措施保证断口间的同步性。在此基础上,对张北多端柔性直流工程535 kV混合式高压直流断路器用高速机械开关的同步性进行测试,测试结果表明各断口的分散性在 ±0.2 ms内,为高压直流断路器的可靠开断提供了保证。     

考虑敏感负荷需求和直流故障恢复能力的交直流混合配电网开关配置

通过合理配置隔离开关和断路器可以提升交直流混合配电网的可靠性.提出一种综合考虑敏感负荷可靠性需求和直流故障恢复能力的交直流混合配电网开关优化配置方法.针对敏感负荷的可靠性需求,建立兼顾经济性、停电次数与停电时间的开关优化配置模型;根据交直流混合配电网中不同类型元件故障导致负荷点停运时间的差异,同时考虑电压源换流器控制模型切换以及直流线路中负荷极间切换的故障恢复方式,对最小割集法进行改进,增加元件划分类型并建立接线切换域,实现计及交直流混合配电网恢复能力的可靠性指标的准确计算.算例结果验证了所提方法的合理性与有效性.