冲击发电机系统的过电压防护研究

为了设计冲击发电机系统的金属氧化物避雷器MOA保护系统,计算了开断时间极快,产生过电压较断路器操作过电压高的限流熔断器过电压;采用有限元方法分析限流熔断器熔体的熔化、汽化过程,得到熔体的热电耦合模型,该模型可求出熔断器开断过程的电阻-时间特性;在EMTP/ATP中建立熔断器开断试验系统模型,并分析接入不同类型MOA时,发电机端、熔断器端的过电压幅值;建立MOA的有限元模型,研究MOA的热特性和使用寿命。在冲击发电机系统中进行的不同型号限流熔断器开断试验验证了计算结果,该MOA保护方案能有效的保护发电机。     

高压限流熔断器的过电压动态仿真与数值计算

以高压限流熔断器短路试验系统为研究主体,用MATLAB建立了动态仿真模型对熔断器熔断过程进行仿真。建立了用于电磁暂态过程计算的数值计算模型,运用半隐半显格式的Callahan算法分析计算了熔断器的开断过电压,得到了过电压波形。仿真波形与计算波形均与实际试验波形基本吻合,充分说明两种方法的正确性,它们可以较好地模拟出熔断器短路试验时的开断过电压情况,还可用于其它非线性电路过电压的求解以及电磁暂态过程的计算。     

高压限流熔断器熔断过程及过电压研究

为较准确地计算熔断器开断产生的各种情况的过电压,分析了高压限流熔断器的内部结构,并用有限元法建立了高压限流熔断器模型。用有限元计算软件ANSYS求解该模型的结果表明该法能准确地描述熔断器熔断过程,并较为精确预测弧前时间。把该模型计算的结果应用到基于EMTP程序的熔断器开断过电压仿真计算中,其仿真过电压波形与实际熔断器短路试验电压波形较为接近,且能够准确计算出大短路电流条件下的开断过电压峰值,验证了熔断器模型的正确性。     

一种符合IEC标准的电压互感器保护用真空式限流熔断器

目前,国际上还没有能够完全保护电压互感器的熔断器,以及相应的IEC标准。笔者研究了一种新型的真空混合式全范围限流熔断器来保护电压互感器,为制定出相应的IEC标准提供技术支持,并指导该类产品的设计、制造、试验和运行。该产品是由真空熔断器和限流熔断器串联组成,采用环氧树脂工艺浇铸而成。根据熔断器的基本工作原理,利用真空熔断器具有特别陡的时间-电流特性,来开断小过载电流;利用限流熔断器来开断大过载电流和短路电流。试验结果验证该熔断器能够保证在额定电压因数波动范围为1～1.2时能够长期正常工作,额定电压因数为1.9时可以在30s内可靠动作,并且顺利开断了31.5kA的短路电流,实现了对电压互感器的妥贴保护。该产品具有结构新颖、性能安全可靠、性价比高等优点。     

利用振荡回路进行限流熔断器试验的可行性分析

介绍了用振荡回路作限流熔断器分断能力试验的可行性，分析了限流熔断器在分断短路电流过程中的物理现象。推荐了一种作限流熔断器试验的振荡回路，并例举了限流熔断器在振荡回路上作短路电流分断试验的结果。     

利用振荡回路进行高压限流熔断器试验的可行性分析

介绍了用振荡回路作限流熔断器开断能力试验的可行性。分析了限流熔断器在开断短路电流过程中的物理现象。推荐了一种作限流熔断器试验的振荡回路,并例举了限流熔断器在振荡回路上作开断短路电流试验的结果。     

基于半经验模型的高压限流熔断器电弧特性的计算与分析

高压限流熔断器的电弧特性决定了其分断过电压和分断能力。为研究这一电弧特性,在分析燃弧过程物理原理的基础上,建立了半经验式的限流熔断器电弧模型。模型考虑了熔体烧蚀、电弧通道截面积扩展、电弧电场强度、电弧极区电压降及电弧融合等必要的物理过程,对每个过程的计算主要采用经验公式。通过多次短路分断试验对模型进行检验,结果表明计算和试验具有较好的一致性。以XRNT1-12/200-50型高压限流熔断器为例,应用该模型对不同结构参数下的电弧特性进行了计算分析,讨论了过电压和燃弧能量随参数变化的规律,给出了使过电压和燃弧能量都能满足要求的设计方法。     

高压限流熔断器低过载电流开断性能的试验研究

本文介绍了高压限流熔断器低过载电流分断试验的试验方法和测试手段,通过试验,研究了不同熔体对低过载电流分断性能的影响,并对试验结果进行了理论解释,得出下列结论:减小熔体截面尺寸,增加熔体并联数有利于改善熔断器低过载电流的分断性能。     

油浸式变压器保护用高压限流全范围熔断器

介绍一种专用于美式箱式组合变压器中，作为其过载和短路保护的高压限流全范围熔断器，阐述了熔断器的结构、特性，及油密封性。同时还介绍了这种熔断器的开断试验、绝缘性能试验、温升试验和时间电流特性试验，以及试验结果的分析。     

用EMTP/ATP研究高压限流熔断器暂态过程

为正确模拟高压限流熔断器的熔断过程及熔断过程中产生的电压、电流对短路试验系统的影响,以电磁暂态分析程序EMTP/ATP为平台,以高压限流熔断器短路试验系统为研究主体,建立了含有熔断器和氧化锌避雷器的非线性电路仿真模型并对高压限流熔断器暂态过程进行了仿真分析。仿真电路中为了更加准确地模拟出熔断器电阻的复杂变化过程,采用了多个时变非线性电阻串联的方法来等效熔断器电阻。与传统的用单个时变非线性电阻等效的方法相比,该方法使熔断器暂态过程的模拟更加精确。仿真算得的熔断器暂态过程主要参数与实际试验结果比较一致,充分说明了该种方法对于模拟高压限流熔断器暂态过程的正确性。     

直流混合型限流开关分析与设计

为研究一种适用于船舶直流电力系统短路保护的限流装置,提出基于斥力开关及快速熔断器的直流混合型限流开关方案.斥力开关在短路发生后迅速分断,电流转移到与开关并联的快速熔断器支路,由快速熔断器完成短路电流的分断和能量的吸收.研制了额定640 V/600 A的原理样机,进行了预期电流峰值为100 kA,时间常数为7 ms的限流...     

爆炸活塞式大电流高速限流开断装置的设计与分析

针对高温环境及大电流要求,对混合型限流熔断器的关键部件-大电流高速开断器开展了研究。说明了爆炸活塞式高速限流开断装置的结构及工作原理,采用ANSYS有限元分析软件,建立了热电耦合模型,对温升进行仿真。推导了爆炸活塞式开断器可靠分断所需药量的计算公式;基于研究所得出的结论,研制了DC320V/2 500 A原理样机,进行了温升实验,样机在额定通流下炸药装药位置温升29 K,满足高温环境应用要求。设计了相关试验测试线路,完成了实际爆炸分断时间测试,试验结果表明,药量计算准确,开断器样机分断时间约为110μs,能满足电力系统短路限流分断要求。     

多端直流输电系统中限流电抗器配置研究

多端直流电网的故障暂态发展极快,因此在实际工程中一般需要配置限流电抗器来抑制故障电流的上升。但是,限流电抗器的配置在限制故障电流的同时,也会对非故障的部分产生影响,因此文中对多端直流输电系统中限流电抗器的配置进行了研究。建立了多端直流输电系统的故障计算模型,并给出了包含断路器各动作阶段的系统状态量的计算方法;分析了多端直流输电系统中限流电抗器的配置需要考虑的问题;以四端直流输电系统为例,针对不同的限流电抗器配置情况下的直流系统故障过程进行了仿真计算,并根据计算结果分析了限流电抗器对系统最大故障电流、换流站闭锁情况、直流母线过压情况和过电流衰减时间等问题的影响。     

运行中发生电容器组熔断器全爆的故障分析

从市区某变电站发生一起运行中的35 kV电容器组外熔断器群爆入手,根据现场该电容器组外熔断器全部熔断的事实,分析了故障发生时保护装置动作的波形图、故障后的电气试验结果和电容器现场安装情况,从电容器组和外熔断器安装的角度分析了导致外熔断器全部熔断的暂态过电压产生原因,最后得出电容器组及熔断器安装不当,在特殊情况下有可能发生暂态过电压导致熔断器群爆的结论。     

变压器励磁涌流的Callahan数值计算及动态仿真

探讨了不同期合闸空载变压器所致励磁涌流的产生机理 ,建立了用于电磁暂态过程计算的数值计算模型 ,运用半隐格式的Callahan算法深入计算分析了励磁涌流 ,得到了各相涌流波形 ,并通过Matlab动态仿真验证了Callahan算法数值计算结果的正确性。可供高阶非线性电路实际电磁暂态过程、变压器设计和运行及变压器保护设备整定值选取的研究参考