柔直工程500kV机械式直流断路器容量试验

机械式高压直流断路器是张北±500 kV柔性直流输电工程的关键设备,其技术性能的可靠性是张北柔直示范工程系统安全稳定运行的可靠保障。由于高压直流断路器的运行工况复杂,仅依靠仿真和计算无法实现其性能的有效考核,因此容量试验是考核直流断路器的短时电流耐受能力、以及短路工况下的开断和关合能力,以及额定电流和小电流开合能力的唯一有效方法。文中介绍了张北柔直工程用500 kV高压直流断路器的容量试验技术、试验参数要求,以及试验回路的设计与实施。文中的内容为了解、执行和研究高压直流断路器容量试验提供了参考与依据。     

550 k V/80 k A断路器大容量试验回路研究

随着电网容量的不断增加,电力系统对断路器开断短路电流的能力要求也越来越高,550 k V/63 kA断路器已不能满足某些电网的需要,为了配合550 kV/80 kA断路器的研制,文中设计和建立了550 kV/80 kA断路器大容量试验的试验回路,介绍试验回路设计中遇到的问题以及解决方法。     

大容量发电机断路器短路试验程序分析与讨论

随着中国电力工业的不断发展,大容量发电机断路器的研究也走向更高的容量等级,容量试验是发电机断路器研究、开发过程中必备的关键性环节。鉴于国家标准GB/T 14824—2008《高压交流发电机断路器》相对于当前的试验需求的不足,文中在研究即将颁布的国际标准IEC/IEEE 62271-37-013:2014(草案版)的基础上,分析与讨论了发电机断路器的短路故障、短路试验程序、以及与输配电高压交流断路器短路故障的区别,最后介绍与分析了XIHARI大容量试验站进行额定电压24 kV、额定短路开断电流160 k A的发电机断路器(型号为ZHN10-24/Y25000-160)合成试验回路原理及典型的短路电流开断示波图。文中的研究内容为发电机断路器短路故障开断、关合试验提供了参考与依据。     

126 kV/50 kA合成试验回路参数设计及仿真

合成试验回路是一种经济、有效的断路器开断性能测试平台,在很好地评估断路器性能的同时,能兼顾经济性和等价性。为了更精确地模拟电力系统发生短路故障时断路器所处的环境,进行不同电压电流等级和不同试验方式下合成试验回路的参数设计。利用MATLAB/Simulink软件搭建合成试验回路的仿真模型,验证参数的准确性,对不同情况下的仿真波形进行分析,结果符合预期。所设计的合成试验回路的投切参数满足GB 1984—2003《高压交流断路器》和GB/T 4473—2008《高压交流断路器的合成试验》的要求,可以进行单相试验容量为126 kV/50 kA、试验方式T100/T60的断路器开断试验。最后在MATLAB/GUI模块上设计了参数自动计算模块以供实验室使用。     

高压交流真空断路器开断直流电路的试验

以人工过零法进行了用ZN3—10/600—150型、ZN4—10/1000—200型和ZN—10/1000—300型高压交流真空断路器单个灭弧室成功地开断8、11和15.5kA直流电流,以及用两台ZN4—10/1000—200型断路器灭弧室两串三并开断直流电路,最高开断参数达25.8kA、26.7kV的试验。对具有纵向磁场的ZNN—10型(暂)真空断路器,在固定开断电路参数的条件下,进行了单个灭弧室连续开断直流电路的试验,为50kA、30kV高压直流断路器的建造奠定了试验基础。     

高压断路器额定短路电流开断试验失败的分析

高压断路器是电力系统的重要组成部分,在批量生产前均应按照国家标准进行型式试验认证,从而保证可以在各种工况下稳定工作.在型式试验中,额定短路电流开断试验用于考核高压断路器是否具备额定短路电流开断能力.某公司在进行126 kV高压断路器额定短路电流开断试验时,高压断路器未成功开断额定短路电流.对这一试验失败进行了分析,确认...     

直流断路器模拟试验回路的设计与仿真

目前针对实验室内测试换流式直流断路器的开断性能,多采用工频的合成回路进行试验,其等价性有待商榷。文中提出采用叠加振荡电流源来模拟实际直流短路电流的方案。针对设计参数为额定电流2 kA,短路电流20 kA,最大电流上升率6 kA/ms的直流系统,分别计算了低频、高频电流源回路及电压源回路的相关参数,通过PSCAD搭建了整体的系统模型,分析了各模块间的动作时序,并成功进行了开断试验,对实际直流断路器及其测试平台的设计有一定的参考价值。     

基于两电平电压源合成试验方法的混合式直流断路器开断过程仿真研究

直流断路器在研究过程中需要试验测试为设计提供参考,在其制造完成后则需要进行型式试验验证其可靠性。文中以15 kV电压等级的负压耦合型混合式直流断路器为例,对其短路电流开断过程进行仿真并提取了关键点电应力;阐述了两电平电压源合成试验方法,设计了适用于负压耦合型混合式直流断路器的两电平电压源合成试验回路,并优化了参数选取;将两电平回路下开断过程的仿真结果与开断过程所需的电应力进行对比,证明了两电平电压源合成试验方法可以提供开断过程所需的电压与电流应力,验证了两电平合成试验方法的等效性与可行性。文中研究结果可为高压直流断路器的研究、设计及试验提供参考。     

直流空气断路器小电流开断试验研究

针对轨道交通用直流空气断路器及其磁吹系统,利用2 kV/30 kA直流断流冲击试验回路,对小电流开断过程进行了试验研究.研究结果表明,磁吹系统能够辅助断路器成功完成小电流开断,并且存在开断时间最长的临界电流.此外在电流反向时,铁磁材料的剩磁使开断时间变长.试验研究对小电流开断难题的解决和磁吹系统的研制有着重要的指导意义.     

失超保护系统直流真空断路器开断换流分析

磁约束聚变装置的失超保护系统利用直流断路器快速切断超导磁体回路的电流,实现磁体能量的转移与释放,以保障磁体安全。随着超导磁体运行电流等级的不断提升,直流断路器的设计面临着巨大挑战。本文针对10 kV/100 kA的大容量失超保护系统设计,提出使用直流真空断路器作为开断电流的主保护开关,并详细分析了其开断换流过程。首先介绍了失超保护系统的拓扑结构和工作原理;然后具体分析了真空断路器在开断及换流阶段的数学方程,并依据开断可靠性理论,分别对换流回路、泄能回路与缓冲回路进行了计算和参数设计;最后开展了100 kA直流电流开断实验。研究结果表明,失超保护系统中使用真空断路器开断100 kA磁体电流具有理论和工程可行性,并通过实验验证了所设计的真空断路器样机能够有效开断100 kA电流,换流过程符合预期判断。本文的研究工作为大功率失超保护系统中的直流断路器设计提供了技术支撑。