单级赝火花开关耐受电压的研究

对影响单赝火花开关耐受电压的主要因素,如工作气体、气压、极间隙和孔径等进行了系统的研究。结果表明：氦气是较理想的工作气体,空气与氮气相近,氩气不适合作工作气体;耐受电压随电极孔径减小而增大,但因孔径太小,空心阴极的作用减弱,孔径不应小于２ｍｍ;耐受电压随间隙减小而增大,对每一间隙有一最大值,该最大值随极间隙减小而减小。     

伪火花开关的设计与实验研究

阐述了伪火花放电的基本原理,设计了一种具有典型参数的伪火花开关,并通过实验研究了该开关的特性。实验表明,该开关的耐受电压高(37kV),导通电流大(93kA),电流上升陡度达7.8×10~(10)A/s。     

伪火花开关的发展与应用

本文对伪火花放电的特点，伪火花开关的基本结构与触发方式以及进一步的研究工作进行了评述。     

多通道伪火花开关及其触发技术

总结了多通道伪火花开关的优点 ,对直线、同轴和径向型多通道伪火花开关的结构和特点作了综述。采用多通道结构后 ,伪火花开关的触发问题较单通道时更为复杂 ,分析了多通道开关对其触发电路的特别要求 ,并介绍了国外的研究成果。     

双间隙伪火花开关的触发及导通特性

伪火花开关是一种工作于巴申曲线左半支、引燃于空心阴极结构、主放电通道呈现弥散特征的低气压脉冲放电开关,具有导通电流大、重复频率高、工作范围宽、寿命长、抖动低和烧蚀小等优点,在重复频率脉冲功率中具有非常大的应用潜力。文中研制了一款双间隙多通道伪火花开关,采用陶瓷金属半密封结构,工作气体为氦气,触发单元为基于高介钛酸钡薄片的电荷注入式结构。研究了不同触发脉冲作用下触发单元的放电特征和工作模式,以及气压、阳极电压和脉冲参数对触发单元电荷注入特性、开关导通时延与抖动及阳极电压跌落速率等的影响规律。此外,根据电极烧蚀形貌分析了开关的多通道同步触发特性,根据放电波形讨论了实验中遇到的电流淬灭现象。实验结果表明:触发单元放电存在脉冲电晕和沿面闪络两种工作模式;高气压和大能量的触发脉冲有利于降低开关时延、抖动和阳极电压跌落时间;快前沿的触发脉冲有利于降低开关抖动;阳极电压对触发时延和抖动的影响不大;开关能够实现多通道的同步触发和导通,且在小电流条件下存在两种淬灭形式。     

大功率伪火花放电开关触发电路的设计

伪火花放电开关的触发技术是伪火花开关研究中的一项重要内容。因为触发方案的选择不仅关系到开关放电室的设计,而且对开关的工作电压范围,工作频率和使用寿命有很大影响。伪火花开关及其触发设计的最主要特征在于它的空心阴极结构,空心阴极的存在既是伪火花间隙放电的先决条件,又为开关的触发单元提供必要的空间和可靠的保护屏障,使得触发部件不受主放电等离子体电流的冲击和烧蚀。笔者提出了伪火花开关触发设计的技术要求,总结了现有伪火花放电开关的触发方法,并对它们的触发效果进行了比较,重点介绍了脉冲辉光放电(脉冲空心阴极)触发和表面放电触发及其发展。     

伪火花放电开关的半导体氧化锌表面放电触发装置研究

准确可靠的触发技术是伪火花开关研究中的一项重要内容。因为触发方案的选择不仅关系到开关电极的结构设计 ,而且对开关的工作电压范围 ,频率和寿命有很大影响。本文首次采用半导体氧化锌 (ZnO)为材料 ,设计了伪火花开关的表面放电触发器 ,该触发器体积小 ,结构简单 ,可焙烧 ,大量实验 (>1 0 5次 )表明 ,其可靠性高 ,寿命长 ,用它触发的伪火花开关 (放电电压 30～ 2kV)具有稳定的放电时延 (80～ 4 0 0ns)和时延抖动 (2 0～ 5 0ns) ,由于触发电流大 ,因而可以在极低的开关电压下触发开关 ,对着火电压 30kV的伪火花开关 ,其最低可触发开关电压可至 4 40V。     

多通道伪火花放电开关及其半导体表面放电触发器研究

本文设计了典型参数下的同轴式三通道伪火花放电开关及其氧化锌表面放电触发器,进行了空气介质下的放电实验研究,测量了开关的放电曲线,给出了产生伪火花放电的气压范围,计算了开关的放电电流上升陡度,并与相同尺寸下的单通道伪火花开关进行了比较,试验结果表明,采用多通道结构后,开关的长期通流能力由单通道的40kA提高到120kA,电路的电流上升陡度也有很大提高(15%～20%),而电极烧损则大大降低。同时首次采用氧化锌半导体设计了开关的表面放电触发器。实验表明,对耐受电压37kV的伪火花开关,在气压不变的条件下,开关的可触发开关电压可低至440V;在30～2kV的放电电压下,放电电流的时延及其抖动分别为(100～500ns)和(20～50ns)。     

灯具抗电压跌落特性研究及其补偿

灯具是电压敏感型负载,当电网电压突然跌落或者断电后,灯可能会熄灭,而气体放电灯为冷态启动光源,灯熄灭后重启需要十几分钟,本文对典型的几种光源进行抗电压跌落实验,研究在电网电压不同跌落幅值和跌落相角时灯具是否熄灭,并针对HID灯提出抗电压跌落的补偿方法。     

空腔悬浮极对二级赝火花开关耐受电压的影响

设计了一种新型二级赝火花开关,其特点是中间悬浮极为空腔电极。研究了该种开关的耐受电压特性,并与单级赝火花开关和普通平板悬浮极（含中孔）的二级赝火花开关进行了比较。结果表明,这种新式赝火花开关比单级和普通二级赝火花开关的耐受电压高,其自击穿电压曲线向高气压区移动,提高了赝火花开关的工作电压,在同等条件下减弱了放电对电极的烧蚀,延长了电极寿命。     

变压器有载调压对电压稳定性影响的仿真研究

利用中长期电压稳定时域仿真程序,计算分析变压器有载调压分接头调整(OLTC)对电力系统电压稳定性的影响。研究了有载调压变压器分接头的调节作用对变压器一、二次侧电压的影响与恒阻抗负荷、恒电流负荷、恒功率负荷以及电动机负荷等不同的负荷类型的关系和负荷快速增长可能引起电压崩溃的情况,提出了分接头闭锁与不闭锁的策略。     

开关电源数字调压系统设计

随着电气系统智能化、集成化的提高,对电源的操作也提出了新的要求。介绍了一种开关电源的远程调压系统,分别从系统组成、软硬设计及应用情况进行了分析。经过试验验证,数字调压系统运行可靠,能满足电源使用要求。     

电磁弹射系统的脉冲功率源设计

为了解决盘形线圈弹射装置发射需要用于改变弹射体的发射方向的2个正交时变磁场,研制了由2个独立模块构成的脉冲功率源装置。每个模块的储能为300 kJ,由6个电容、改进的大功率火花隙开关、续流二极管、高频PWM整流器及用于脉冲成型网络的同轴电缆输电线组成,且每个电源模块可经光纤控制器单独触发,通过改变触发脉冲的延迟时间改变发射方向(在10 ms到几μs间)。为减小电磁干扰和电磁力的影响,使系统具有高灵活性和可靠性,改进了脉冲电源模块中元器件的位置及其结构,每个模块所能承受最大电压5 kV,放电电流峰值达200 kA。实验结果表明,研制的脉冲功率源输出电流大、安全可靠、结构紧凑、操作方便、性能满足电磁弹射研究的需要。     

电压切换回路的隐患分析

双母线接线方式下的主变和线路操作箱中都设有电压切换回路。电压切换继电器同时动作将会引起PT二次并列并烧毁PT二次保险,从而使全站保护装置失压的现象;双重故障下,甚至造成全站失压,扩大事故范围的严重后果。针对电压切换回路中存在的这种隐患,本文进行了详细的分析探讨,并提出了一些相应措施,以提高电压切换回路的可靠性以及变电站运行的可靠性。     

脉冲电场灭菌用固态高压开关的研制

针对脉冲电场灭菌技术对开关性能的特殊要求,提出了利用IGBT串联构成高压、大容量固态开关的技术。设计并实际制造出了可供高压脉冲电场灭菌用额定电压10 k V的固态高压开关。该开关采用8个1 700 V、400 A的IGBT串联,以栅极动态RCD为基本均压方式,以FPGA为主控单元,产生8路相对独立的基准控制脉冲,其脉宽、周期、延时均可调节,且以25 ns为步进调节。通过调节各路驱动信号的相对延时,使各单元分压均匀,消除过压影响,从而在负载端得到较为理想的方波脉冲。采用光纤隔离,使隔离电压不受限制。实验结果表明,该装置性能良好,可以满足脉冲电场灭菌的实际需求。     

高压隔离开关缺陷分析及维护

高压隔离开关是变电站的常见设备,主要用于隔离高压电源,以保证检修的安全。通过对铜仁供电局近三年的关于高压隔离开关的缺陷统计分析,总结高压隔离开关运行中常见的缺陷类型、发生原因及处理方法,为高压隔离开关的运行维护提出一些建议。     

220kV二次电压切换回路故障分析

针对220kV母线在由运行一检修一运行操作过程中,所反应出的一些非正常现象进行了介绍,并透过现象对历史记录、装置原理、实际接线进行全面检查分析,最后查出复杂现象背后仅只是一个接线端子接线不良引起。     

有载调压开关切换顺序试验

切换开关质量的好坏对能否保证有载调压开关的安全运行起着决定性的作用。以双电阻切换开关切换过程试验为例。介绍了切换开关的切换顺序及试验过程,指出了在试验过程中应注意的问题。通过示波图分析切换开关在试验过程中的电流波形,以此对切换开关的性能进行分析。多年的实践已经验证,通过切换试验鉴定切换开关的切换顺序,如果切换顺序和各项性能指标符合设计要求就可以间接判断其切换能力,验证切换开关的质量,确保投入使用的开关质量符合要求。