直流真空断路器的新型大电流强迫换流分断方法

为提升直流真空断路器的大电流分断可靠性,在典型强迫换流技术的基础上,提出了一种新型的换流分断方案。利用一辅助开关的导通分流作用,通过减小有效换流电流,大幅降低真空断路器熄弧前附近的电流下降率;并在熄弧后,通过该辅助开关的导通电压钳位作用,使真空断路器的暂态恢复电压产生一段低电压区间,从而改善真空间隙的弧后介质恢复特性,实现中、高压直流大电流的可靠分断。同时详细分析了新型换流分断方案的换流过程及其主要影响因素,获得了换流电路杂散电感及辅助开关导通时刻等参数对换流性能的影响规律。最后,开展了快速真空断路器的13 kA换流分断试验,试验过程中熄弧前的电流下降率被有效降低为约55 A/μs、总共持续了约50μs;且在熄弧后约130μs时间内,暂态恢复电压被限制至未超过600 V。试验结果验证了该新型方案的实用性和有效性。     

换流变压器中的两个直流分量

介绍了换流压器中直流电源，直流电压两个直流分量的产生原因及其对换流变压器的影响。     

高压直流输电用换流变压器

简要分析了换流变压器设计中的难点和特殊要求 ,介绍了三峡—常州直流输电工程的换流变压器的结构和基本性能参数     

基于换流驱动电路的直流断路器关键技术研究

针对直流断路器存在的预充电系统电压过高、充电困难或运行损耗大、系统复杂等问题,本文提出一种适用于直流断路器的换流驱动电路。研究其工作原理,建立换流过程的状态方程形式的数学模型,研制了换流驱动电路的两大核心部件——自动供电系统和基于半导体器件的双向快速开关,通过短路故障开断实验验证了换流驱动电路在机械式和混合式直流断路器中的通用性,提高了换流驱动电路的工程实用性。相比现有换流技术,该拓扑具有微损耗、成本低且通用于机械式和混合式直流断路器的优势。     

直流真空断路器大电流强迫换流分断特性分析与验证

基于有源强迫换流技术实现的直流真空断路器容易向中高压大容量场合拓展,是直流分断技术发展的重要方向。针对10 kV级直流真空断路器,进一步分析了大电流换流分断特性,并开展了换流分断过程的试验研究。研究结果表明:在燃弧电流峰值23 kA、电弧电流下降率300 A/μs条件下,真空断路器无法在电弧电流零点可靠熄弧分断,且真空间隙的弧后介质恢复过程存在一定的随机性和分散性。为了改善大电流弧后介质恢复特性,提出了串联二极管的直流真空断路器换流分断方案,利用二极管的反向阻断作用为大电流真空电弧提供一段"零休"时间。相同分断参数条件下的对比试验结果显示,在二极管反向阻断期间,尽管真空间隙可能会不断地重复进行"介质恢复–介质击穿–介质恢复"过程,但在此阶段的介质击穿不会导致电弧重燃,真空间隙最终均能在换流电容电压变为正极性前建立足够的介质强度,实现对直流大电流的可靠分断;同时在试验条件下,被试真空断路器弧后至少需要85μs才能完全恢复介质强度。     

大功率直流晶闸管开关设计及其可靠性分析

对EAST托卡马克极向场电源系统的关键设备之一——大功率直流快速晶闸管开关设计进行了详细介绍，如主电路方案设计、换流回路优化设计、保护电路设计、充电机设计等；从提高晶闸管开关运行可靠性（包括关断可靠性、开通可靠性、通态和断态可靠性等）的角度结合仿真分析了各设计要点的必要性，并提出了进一步改进的措施。调试与试验结果证明了上述设计与分析工作的正确性。     

被挤入绝缘窄缝中的开关电弧特性

在最普通的低压断路器中,限流电弧的分断是基于触头间的电弧被快速拉长,並吹入金属栅片。另一种有趣的限流技术是迫使电弧和运动的隔板一起迅速进入绝缘的窄缝申。用这种方法使电弧被拉长,並被挤入绝缘壁之间,从而产生了相当高的电弧电压。利用开关模型装置,研究被挤入绝缘窄缝中的电弧特性。实验是在不同的预期电流(达5kA有效值)和不同的隔板速度下进行的。还介绍了缝的尺寸和绝缘材料对电弧特性的影响。     

高压直流换流站换流阀开关电磁瞬态特性实验研究

高压直流换流站中,换流阀开关电磁瞬态是稳态电磁骚扰分析和换流器均压设计的关键考虑因素.因此基于高压换流阀运行实验系统搭建了换流阀开关瞬态特性测量系统,获得了换流阀开通和关断过程中电压、电流瞬态波形,分析了电压、电流和磁场的频率特性,研究了换流阀工作电压、工作电流和结温对开通和关断过程的影响.结果表明,开通过程中电压呈指...     

一种经济型直流负荷开关的技术研究

为解决直流开关设备成本较高的问题,提出一种经济型直流负荷开关的技术方案。结合所提出的技术方案,研究电流基于电弧电压向电力电子器件自然转移与电流基于电力电子器件强制转移的技术原理;根据实际参数建立仿真模型,模拟了负荷电流及小电流的开断过程;针对原理样机进行开断试验,验证了所提技术方案的可行性。研究表明：所提技术方案可实现双向开断,无需辨别方向,3 ms内快速截断故障电流,且减少电力电子器件的使用数量,为经济型的直流开关研究提供一个新的思路。     

换流变压器阀侧直流引线的计算分析

1前言换流变压器中与阀侧直流套管相连接的直流引线是变压器中的关键组件之一。此引线与直流套管一样除承受交流电压、雷电冲击电压和操作过电压外,还承受直流电压、直流与交流的混合电压和系统发生潮流反转时产生的极性反转电压的作用。由于此引线工作电压的特殊性和制造工艺的特殊性,目前国内制造的500kV换流变压器阀侧引线均依赖进口。     

中压直流断路器内部电弧特征分析与模型验证

基于Cassie和Schwarz电弧模型,借助Matlab/Simulink平台,对中压直流断路器内部电弧特性进行仿真分析。采用参数扫描策略研究了每种模型的电弧电压、电流的瞬态响应,确定了模型中每个参数对输出结果的影响。通过对比仿真和实测结果,验证了Schwarz电弧模型的正确性,适用于中压直流断路器电弧研究。     

直流微网用新型低压直流断路器设计及应用

提出了一种家用智能直流微网的架设结构,介绍了其主要特点。考虑到现实输电线路与负载都包含了少许感性成分,结合参考电压等级设计了一种用于低压配电网的小负荷直流断路器,并通过仿真验证其工作原理。仿真结果表明该断路器可以实现零电流机械开关的常规拉断,还可用作功率路由器的基本模块,为实现能量路由起到了重要作用。     

直流断路器选用的探讨

主要从直流用户系统的不同类型、不同分断能力、三段选择性保护等方面,对国内外各低压电器制造商纷纷推出的直流断路器产品(额定工作电压等级250～1 000 V,电流规格16～800 A)的选用进行了分析、探讨。给出了具体实用案例,以供相关技术人员参考。     

小型交流断路器在直流电路中的应用

讨论了小型交流断路器在直流电路中的灭弧原理。由于直流熄弧电流不存在自然的过零点，因此必须强制过零才能熄灭直流电弧。分析了直流电路中电感和时间常数对直流电弧熄灭的影响。在分析交、直流瞬时脱扣整定电流的差别的基础上，给出了选择断路器的要点。最后，介绍了小型交流断路器在直流电路中的实际应用。     

真空断路器高频电流开断特性的影响因素和研究方法

对影响真空断路器高频电流开断特性的一些因素做了介绍。认为这些因素的综合效应决定了真空断路器的高频电流开断特性;电流在零值附近的变化率和触头间隙在电流开断后的介质恢复速率是影响真空断路器高频电流开断性能的决定性参数。并指出了利用计算机模拟的方法研究真空断路器高频电流开断特性的必要性。     

弧柱压降对塑壳断路器限流性能的作用

低压断路器依靠栅片分割电弧成短弧来熄灭电弧,传统的观点认为塑壳断路器限流作用主要依靠短弧的近极压降.从塑壳断路器尺寸紧凑、栅片数受限制出发,提出弧柱压降对限流同样起很大作用.用最新文献中提出的经验公式进行分析,并对一个实际塑壳断路器在带与不带灭弧栅片条件下进行分断试验,测量其电弧电压,说明弧柱压降对限流性能的贡献.用不同触头系统结构的断路器作对比实验,双向斥开的触头系统的分断性能高于单向斥开的触头系统,证实提高弧柱压降是一种有效的限流措施.     

变电站直流断路器选型配置及级差配合研究

介绍了直流断路器作为直流系统元件的重要性,分析对比了新旧版《电力工程直流系统设计技术规程》的差异,通过研究直流断路器选型配置和级差配合的要求,并以实际工程为案例,结合现场调试和数据分析,得出了直流断路器的选配方法,指导了设计单位对新版直流规程的应用,保证了直流系统的设计可靠性。     

剩余电流动作断路器电路优化设计

针对剩余电流保护可靠性和安全性的广泛需求,通过分析传统剩余电流动作断路器电路的设计缺陷,提出了解决方案。该方案采用三相桥式整流电路,并将脱扣器放置在压敏电阻和整流桥之后,能有效保证断路器在三相系统中一相断电的情况下,剩余电流保护功能正常;采用以稳压管稳压电路为基础的串联型稳压电路,实现宽电压范围的工作需求;采用高性价比的晶闸管组成双晶闸管串联脱扣电路,耐压值增加1倍。设计更符合电磁兼容特性和剩余电流动作断路器可靠性和安全性的要求。     

多功能漏电保护断路器

天津梅兰日兰有限公司为适应用永对配电和用电安全的需求，从法国引进产生产了专门与Ｃ４５拼装的漏电保护单元。介绍了该保护单元的适用范围，分类，主要技术参数；工作原理及其特点，使用漏电断路器的注意事项与国内产品的比较情况等。     

低压限流断路器开断过程重击穿现象及防止措施

本文采用光电测试系统，观察到在低压限流断路器开断过程中的电弧电压跌落现象。对断路器测试分析发现，这一现象是由电弧通道转移至触头区引起，而造成电弧通道转移的主要原因是发生在触头区的重击穿现象。通过分析影响开断过程电弧重击穿现象的主、要因素，本文提出了几种抑制开断过程重击穿现象、提高断路器限流特性的有效方法。