晶闸管变压式电容无功补偿装置暂态特性仿真分析

笔者提出了晶闸管变压式电容无功补偿装置投入和换级过程的控制过程,建立了单相试验装置各过程的状态变量方程,采用数字积分对试验装置投入和换级过程的暂态电流及晶闸管断态电压进行了仿真分析,分析结果和试验结果基本吻合。分析结果表明,装置暂投入和换级过程暂态性能良好,也为换级控制提供了设计依据。     

变耦电抗式可控串补的过电压分析及其保护措施的确定

各种短路故障时的过电压分析及其保护措施的确定是可控串补装置安全运行的必要保证.提出了特性参数分析法,利用电路的特性参数快速确定出严重过电压的故障点;对于严重过电压的故障点,又利用它分析确定了降低过电压过电流的晶闸管控制方法,并确定了过电压保护措施,用电磁暂态仿真程序PSCAD/EMTDC对严重故障点的过电压、过电流及其保护措施的效果进行了仿真.分析结果表明,特性参数法对短路故障的过电压水平的估计快速准确,采取了晶闸管控制和相应的保护措施后元件过电压、过电流水平及MOV能耗显著降低,有效地降低了过电压保护费用.     

晶闸管串联调压电容无功补偿方法

提出一种用晶闸管开关装置－串联变压器来改变电容端电压以调节无功的补偿方法。阐明了这种补偿装置的原理,分析了装置的功率特性,估计了晶闸管开关换接过程中的 断态过电压和过电流大小,指出：降低这种过电压和过电流的技术完全能实现。通过与ＴＳＣ进行比较,证明这种装置成本要比ＴＳＣ低得多,宜于在高压电网中使用。     

晶闸管串联调压电容无功补偿装置的研究

本文提出了一种用晶闸管开关装置－串联变压器改变电容端电压调节无功的补偿方法，阐明了这种补偿装置原理，分析了装置功率特性，估计了晶闸管开关换接过程的断态过电压和过电流大小，指出了降低这种过电压和过电流技术实现完全可能，并以实例和ＴＳＣ进行了比较，指出了这种装置成本要比ＴＳＣ低得多，宜于在高压电网中使用。     

变耦电抗式可控串补的过电压分析及其保护措施的确定

各种短路故障时的过电压分析及其保护措施的确定是可控串补装置安全运行的必要保证。提出了特性参数分析法,利用电路的特性参数快速确定出严重过电压的故障点;对于严重过电压的故障点,又利用它分析确定了降低过电压过电流的晶闸管控制方法,并确定了过电压保护措施。用电磁暂态仿真程序PSCAD/EMTDC对严重故障点的过电压、过电流及其保护措施的效果进行了仿真。分析结果表明,特性参数法对短路故障的过电压水平的估计快速准确,采取了晶闸管控制和相应的保护措施后元件过电压、过电流水平及MOV能耗显著降低,有效地降低了过电压保护费     

HMC型非线性电阻灭磁及转子过电压保护装置

HMC-01(02)型灭磁装置,具有开断能力强、灭磁速度快、转子过电压保护等特点,并能克服其它灭磁设备在小电流下不能断弧,烧坏开关的弊病,是目前国内较为理想的灭磁装置. 1 结构特点 HMC-01(02)型灭磁装置由两个主要部分组成:专用的双断口直流磁场断路器和高能氧化锌压敏电阻,整套装置为一柜体.可在正常及各种故障工况下灭磁,同时起转子过电压保护作用.该装置在发电机主励磁回路中的接线如图1所示,断路器FMK是专     

变耦电抗式可控串补的操作特性分析和试验

为了解变耦电抗式可控串补的各种操作特性,对串补装置典型操作时的电流、电压进行了试验和分析.提出用于串补装置暂态分析的通用等值电路,利用特性参数建立电路方程解的通用结构.利用特性参数法分析线路开关投入装置时的过流、过压,以及装置在逐级和大跨级调节换级过程中的电流、电压特性.采用电磁仿真软件EMTDC对旁路开关投、退串补装置的操作过程进行了仿真;还进行了动态模拟试验以及装置在典型换级过程中的电流、电压的特性测试.结果表明和理论分析是一致的.     

谐振型限流器过电压保护电路拓扑设计与优化

谐振型限流器的电容器因故障电流引起过电压,传统过电压保护技术不适合限流器的系统工况。该文提出了新型过电压保护电路方案。该电路采用避雷器、晶闸管阀、间隙和快速开关等保护器件,保护器件特性不同,需与之相适应的阻尼回路也不同,其组合可构成多种拓扑结构,文中建立了3种拓扑类型数学模型,分析了阻尼电路的电流应力变化情况,从中优化了拓扑结构。阻尼参数影响电流陡度和振荡时间,通过仿真计算优化了阻尼参数。故障电流和电容器放电电流叠加使晶闸管阀体承受巨大的电流应力,建立晶闸管阀热阻抗模型,分析了暂态温升变化。仿真试验结果证明设计原理的正确性和可行性。     

有载调压中互斥晶闸管开关组的通断控制

为提高调压速度,提出了有载调压过程中互斥晶闸管开关组的通断控制方法,它采用电流在过零点的瞬间来控制互斥晶闸管开关组的通断以限制有载调压过程中调压绕组过电压。理论分析及仿真验证了该法快速、无电弧、无冲击、平滑调压的可行性。该法还可用于切换感性负载的电源及投入备用电源。     

无弧断开交流接触器

无弧断开交流接触器是用固态开关罩取代传统交流接触器的灭弧罩,实现由接触器接通电路并承载电流,分断电路时由固态开关在电流过零时断开电流,使主触头不产生分断电孤。 本专利发明的无弧交流接触器的原理是:晶闸管并联在主触头上,在接通过程中,接触器动触头走完动程后与静触头闭合,接通电路,此时晶闸管的控制回路由于机械延时开关的延时作用,结点仍处在断开位置,使晶闸管不参与电路的接通。动触头进入超行程区,晶闸管的控制回路被机械延时开关接通。分断过程,对应主触头退出超行程区,动静主触头分开,但由于机械延时开关的作用,晶闸管的控制回路保持接通,负载电流从主触头转移到晶闸管内流通。主触头继续断开,机械延时开关把晶闸管控制回路断开,流过晶闸管的负载电流在电流过零时断开,实现负载电流无孤分断。     

大功率电力电子装置过电压保护技术综述

概要回顾和比较了几种常用于电力系统高压装置中的传统过电压保护设备如保护间隙、阀型避雷器和无间隙氧化锌避雷器等;简单叙述了无间隙氧化锌避雷器和晶闸管各自的过电压保护特点。在了解国内外一些大功率电力电子装置如直流输电装置、静止无功补偿装置、可控串联补偿装置等过电压保护技术发展现状的基础上,从电力电子装置本身的过电压保护技术,用电力电子技术对其他设备进行过电压保护两个方面,论述了当今大功率电力电子装置过电压保护的一些措施及其分类。最后,对大功率电力电子装置过电压保护技术进行总结和展望。     

晶闸管旁路开关在UPFC中的应用

在统一潮流控制器(UPFC)系统中为了防止串联变压器以及换流器在系统发生故障时因过电压损坏,要在串联变压器的一次侧或二次侧并联快速旁路设备,文中研究的晶闸管旁路开关是一种利用晶闸管快速导通性能的旁路开关设备。首先介绍了UPFC的过电压保护原理,快速旁路设备的组成及技术性能要求,然后以南京UPFC工程为例设计了快速旁路设备中晶闸管旁路开关(TBS)的结构、参数并进行器件的选型,校核晶闸管旁路开关的BOD保护和MOV之间的过电压配合,通过温升试验以及在合成回路中进行的最大短时电流耐受试验验证了晶闸管旁路开关的性能,最后介绍了TBS的状态检测系统构成及其检测流程。     

饱和铁心型超导限流器压敏电阻的实验

压敏电阻可抑制超导限流器断直流时产生的高压,同时加速直流励磁能量的释放以促使限流器交流侧快速退饱和,进入感性限流状态。为验证其保护和能量吸收作用,用NI采集卡、Labview以及其他电流电压传感器和可控的IGBT器件设计和制造了检测控制系统。对不同压敏电压等级的压敏电阻进行断直流的放电实验以验证其抑制电压的保护作用。结果表明:断直流时储存能量的释放是超导限流器产生高压的原因;励磁储能一定且压敏电阻通流量一定的条件下,压敏电压越大断直流产生的电压也越大,同时电流断开时间越小则能量释放时间越小。所得结果为设计更大容量的超导限流器,选择不同压敏电阻的压敏电压和通流量等级提供了实验和计算参考。     

混合型直流真空断路器过电压分析与保护方法

介绍了混合型直流真空断路器的工作原理,分析了其面临的过电压问题。利用等效电路模型阐述了合闸过电压的产生机理,指出了关合过电压是造成换流晶闸管损坏的原因。针对限压器和阻容保护装置保护方法的不同特点,提出了金属氧化物压敏电阻MOV和阻容保护装置相结合的过电压保护措施。最后,试验验证了分析和方法选择的正确性。     

设备故障对同一变电站多套串补过电压保护装置参数的影响

在进行串补过电压保护设备参数设计时,一般只考虑不同的系统运行工况、不同的故障类型及故障时刻等系统因素,而很少考虑串补设备故障的影响,但在实际运行中串补设备故障的工况是存在的,而且对串补设备参数有直接影响。本文以南方电网百色串补站3套串补装置为例,利用最新电网数据及3套串补的设备参数和过电压保护配置,建立串补设备检修、保护误动及拒动等特殊工况模型,研究了在串补间隙误触发、拒触发、串补检修退出3种设备故障工况下,同一变电站多套串补之间参数的相互影响,并进行仿真分析。研究表明在进行串补主设备参数设计时,应适当考虑一套串补设备故障对其他串补过电压保护装置参数的影响。     

基于ZnO非线性电阻的新型消弧消谐策略研究

首先,阐述了配网中性点不接地系统产生弧光接地过电压和铁磁谐振过电压的机理,针对2种过电压的产生机理,提出采用氧化锌非线性电阻限压器投于系统故障相。对于弧光接地过电压,限制其弧道恢复电压;对于铁磁谐振过电压,利用限压器吸收电压互感器的铁磁谐振能量,使其退出饱和,最终达到消除2种过电压的目的。在PSCAD/EMTDC中建立了间歇性弧光接地和限压器的简化仿真模型,仿真结果证明了新策略消除弧光过电压和谐振过电压的有效性。     

一次复杂的直流线路故障分析

在某直流输电系统发生的一次线路故障中,因连续雷击的影响,造成直流线路过电压保护、阀组差动保护、交直流碰线保护、桥差保护、50 Hz保护等多个保护动作.文中根据相关直流控制保护功能的原理,结合故障录波,对该事故的过程进行了详细分析,并深入分析了产生直流线路过电压的原因及影响.提出了重视换流阀及其控制系统与直流保护的配合、...     

荆门热电厂4号机励磁回路技术改造

现场试验和运行经验显示荆门热电厂4号机励磁回路存在灭磁开关运行不可靠的问题。线性电阻灭磁易在转子上产生高电压,灭磁时间长,而转子过电压保护效果又较差,针对以上问题,进行了相关设备的技术改造,采用氧化锌(ZnO)非线性电阻灭磁。介绍了基于高能ZnO电阻的过电压保护器工作原理,结合ZnO电阻性能、灭磁装置和转子过电压保护的相关技术要求总结了灭磁系统技术参数的选择、计算方法。现场发电机空载和短路试验情况下灭磁试验表明,该项改造达到了预期效果。     

ZnO压敏电阻在高压变频器过电压保护中的应用

基于IGCT串联中性点钳位三电平高压变频器过电压保护进行研究,首次提出了利用氧化锌(ZnO)压敏电阻对高压变频器进行过电压保护的方法。通过分析ZnO压敏电阻的各种放置位置和接线形式,得出了合理的设计方案。以逆变系统整体作为变频器过电压保护的对象,解决了单个电力电子开关器件过电压保护困难的问题。结合实际的变频器参数,详细分析逆变系统工作状态的耐压情况,设计了ZnO压敏电阻。通过Matlab/Simulink对过电压情况的仿真,验证了所设计的ZnO压敏电阻对中性点钳位三电平高压变频器过电压保护的有效性。本文所设计的ZnO压敏电阻已得到实际应用。     

一种适用于多端直流系统的模块化多电平潮流控制器

为有效解决现有晶闸管潮流控制器在故障下所存在的严重过电压问题,提出了一种基于全桥模块化多电平换流器的模块化多电平潮流控制器。首先,对多端环网结构进行了系统分析,然后指出并分析了晶闸管潮流控制器的过电压问题。针对模块化多电平潮流控制器,通过子模块状态分析,指出了其故障过电压穿越内在机理,提出了过流保护措施,并设计了相应控制策略用于潮流控制。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建了相关模型,针对模块化多电平潮流控制器的电流调节、双向运行以及过电压穿越三方面特性,进行了仿真分析。仿真结果表明:模块化多电平潮流控制器能够较好地调节潮流,且响应时间较短,各种故障情况下都能很好地实现过电压穿越。