用于金属短接时间控制的辅助开关操动特性研究

高压断路器的金属短接时间是影响断路器开断能力的关键参量,直接影响断路器的关合和开断性能.合理控制金属短接时间对于保证断路器的开断能力以及整个电网的安全都有着重要的意义.通过分析高压断路器辅助开关的结构,提出了采用辅助开关实现的金属短接时间控制方案,建立了描述辅助开关操动特性的数学模型,并求解出延时时间为16.63ms,根据理论分析对延时控制机构进行了优化,辅助开关延时特性的仿真计算通过了实验验证.     

高压断路器电机驱动操动机构控制方法

为了提高高压断路器的工作特性,研究了一种永磁同步电机(PMSM)驱动的高压断路器操动机构及其控制方法。搭建了一台126k V高压断路器电机驱动操动机构样机。根据断路器分合闸的技术要求设计了分合闸运动曲线,通过永磁同步电机位置伺服控制,可以控制断路器按照预先给定的运动曲线进行分合闸操作。实验结果证明,通过电机驱动操动机构控制的断路器的分合闸操作满足技术要求,并且运动特性稳定,一致性好。     

基于开关电容器组的高压断路器操动控制研究

为了减小断路器分合闸操作中电机操动机构驱动电机启动的响应时间,提高断路器的分合闸速度并改善断路器的触头震荡现象,提出了应用于电机操动机构的控制系统内储能电容的升压变换器技术。针对126kV真空断路器分合闸的技术要求,采用开关电容器组作为升压装置,利用电容器切换技术改变断路器进行分合闸操作的能量存储和释放方式,对断路器动触头的运动过程进行分段控制。在开关电容器组和普通储能电容器的条件下,进行了126kV真空断路器电动机操动机构的分合闸试验。实验结果验证,与采用普通储能电容的分合闸特性实验相比较,采用基于开关电容器组的电机控制系统可以有效地提高断路器的分闸和合闸速度,并改善断路器的触点弹跳。     

在真空断路器中应用交流直线异步电机的问题

目前交流高压断路器根据其使用要求,按合闸动力的不同,通常有气动操动机构、液压操动机构、弹簧操动机构、电磁操动机构和电动机操动机构。最后一种操动机构在高压断路器的发展初期曾经使用过,其基本原理是应用旋转电动机作为操作动力,通过不同的传动操作机构使断路器合闸。在图1中示出了一种用电动机操动的机构。高速电动机通过齿轮减速,将凸轮转动一周,推动连杆带动联轴器使断路器合闸,脱扣闩使断路器锁住在合闸位置。这种操动机构所输出的合闸功不可能很大,更主要的是合闸速度满足不了现代断路器的要求,故目前已被其它类型的操动机构所代替。     

高压断路器电机机构智能控制系统研制

为满足智能电网建设对智能化设备的需求,提高高压断路器的操控性能及运行可靠性,应用现代智能控制技术的电机操动机构得到越来越多关注。针对真空断路器电机操动机构控制特点,提出一种永磁电机机构模糊免疫PID速度随动跟踪智能控制方法。为实现操动机构智能控制,研制基于DSP28335+FPGA+单片机多CPU结构全数字化伺服电机操动机构控制系统,并对断路器不同的运行状态:分/合闸操作、自动重合闸、分阶段速度调控及速度跟踪等操作分别进行测试,验证研究的控制方法及控制系统有效性。实验结果表明:该控制系统参数在PWM为10 kHz,占空比为80%时,126 kV真空断路器机械参数为:合闸时间为38 ms,分闸时间为21 ms;平均合闸速度为2.24 m/s,平均分闸速度为3.63 m/s。满足了真空灭弧室分合闸时间以及分合闸速度等参数要求,所研究的电机操动机构控制技术能够对高压真空断路器的运行状态进行有效控制。     

变、配电所操作电源

变、配电所断路器操作方式有交流操作和直流操作。 以前小型变、配电所多采用手力操动机构手动合闸,交流电动脱扣,方式简单而经济。但是有的地区明确规定:“凡新建变电所的高压开关不能再选用手力操动操动机构,已运行的高压开关手力操动机构要尽快更换,以确保操作人员的人身安全”(1)     

断路器的金属短接时间和三相分合闸不同期性

根据调查与分析,对断路器金属短接时间与断路器结构性能的关系及其对系统稳定性的影响等问题作了探讨。文章认为:从保障断路器的开断可靠性角度,金短时间不能过份缩短,而且金短时间对系统稳定性也不是关键参数,故金短时间暂不宜列入断路器标准中,文中最后还扼要讨论了三相分合闸不同期问题。     

大功率弹簧操动机构设计开发与应用

弹簧操动机构具有结构简单、免维护、高可靠性等优点,在高压断路器中得到广泛应用,然而由于技术水平有限,现有的弹簧操动机构不能满足550 kV及以上高压断路器的要求。笔者提出了基于功能设计与虚拟样机仿真的现代设计方法,完成了一款储能时间小于15 s、合闸(含分闸)操作功为6 600 J、分闸操作功为5 200 J的弹簧操动机构的设计开发,并成功应用在550 kV SF_6断路器上。试验结果表明,开发的弹簧操动机构完全可满足550 kV SF_6断路器开断与关合的设计要求。     

CT26弹簧操动机构合闸保持结构的改进北大核心CSCD

随着高压断路器开断电流不断增大,要求配用的弹簧操动机构应具有更大的操作功。在机构合闸过程中,冲击变大,合闸保持结构的稳定性降低,偶尔会出现机构合闸后立即分闸的“空合”现象。文中首先对CT26弹簧操动机构合闸保持结构进行了研究,通过采取增大机构合闸过冲量、加快合闸保持掣子复位速度、增大滚子与分闸掣子扣接区域等措施,对合闸保持结构进行了设计改进,并通过试验进行了验证。最终,消除了操动机构的“空合”现象,提高了断路器动作的可靠性。     

辅助开关传动系统设计与应用

基于电动操动机构中辅助开关的通断时序原理,设计了电动操动机构输出轴与辅助开关之间的传动系统,运用动力学仿真软件对传动系统进行了运动仿真,仿真计算结果表明:设计的传动系统满足使用要求。解决了高压GIS设备中隔离开关分合闸未完全到位但已发出分合闸信号的问题。     

断路器合分时间及其与继电保护配合的探讨

通过对断路器合分时间相关概念的介绍和合分过程的分析，讨论了合分时间与保护的配合问题，对合分时间的要求提出了建议。     

LLC Resonant Converter with Additional Secondary Winding to Extend Hold-Up Time

Resonant converters have been developed for commercial power units with the advantages of high circuit efficiency and high power density. However, the main drawback is the wide switching frequency variation. To solve this limitation, the auxiliary windings and switch are used in the proposed converter to provide a high voltage gain at low input voltage case when AC power is turned off. Therefore, the frequency variation is reduced compared to the conventional resonant converter. By using the auxiliary secondary windings, the hold-up time is extended to 40 ms (100% extension compared to the conventional hold-up time 20 ms). The operation principle, circuit characteristics, and design procedure of the adopted circuit are discussed in detail. Experimental verifications are provided to demonstrate the circuit performance.     

高压陡前沿脉冲发生装置

介绍了一种基于IGBT串联技术的频率可调的高压陡前沿脉冲发生装置。并针对串级型结构的固体开关式脉冲发生器存在的可靠性受同步驱动、均压等技术条件影响严重的问题,提出了利用光纤连接器提高驱动信号同步性等解决方案。利用OrcAD＼Pspice软件对电路的仿真和与实际测试波形的对比结果证明,该装置工作可靠,输出脉冲电压峰峰值为±5kV,频率为1kHz～10kHz可调,脉冲前沿到达200纳秒以内。     

一种BUCK变换器的软开关控制策略

本文对零电压准方波Buck变换器的工作原理、软开关条件进行了深入的分析,提出一种新型的控制策略,通过检测辅助开关管漏源电流控制辅助开关管的关断时刻,由输出电感的正向电流控制主开关管的关断时刻,在所设定的死区时间内使主开关管和辅助开关管能在较宽的输出电压和负载电流变化范围内实现零电压软开关.制作了一台150 W的实验样机...     

变电站扩建工程中电压互感器并列二次回路问题及解决办法

变电站扩建工程中,现有的常规母线电压并列回路无法实现绕组数量不同的2个电压互感器并列。通过分析电压并列回路出现的问题,提出2种解决方案：方案一改造了II母电压互感器二次回路,将空气开关改接到了隔离开关的辅助接点前,从而使得设计回路原理接线简单,不需要增加额外的继电器回路;方案二增加了电压并列闭锁继电器,在空气开关后增加了闭锁继电器常闭接点,从而不需要对II母电压回路进行改造。通过实际运行情况分析可以看出,2种设计方案均能使得电压回路运行正常且能改进电压并列回路,通过选用质量好的隔离开关辅助接点,提高了并列回路的可靠性;同时使用具有保持功能的双位置继电器,有效避免了直流电源消失和并列回路失去作用．从而进一步提高电压回路的可靠性。     

35kV系统双母线TV二次电压非正常并列事故原因分析及防范措施

针对35 kV系统双母线电压互感器二次电压切换不成功造成插件烧毁的故障,结合电压切换原理,分析了事故原因是由于刀闸辅助接点不通,使双位置继电器不能可靠复归,造成两TV二次电压非正常并列,引发事故.提出应尽量避免双母线分列运行,加强对刀闸辅助接点的维护以及考虑采用单位置继电器等防范措施.     

带隔离变压器的DC/DC变换器零电流转换方案

提出了隔离型DC／DC变换器的ZCT实现方案。在变压器副边构造了和主功率回路并联的辅助谐振网络，在主开关管关断以前开通主开关管，通过谐振电容的高电压封锁副边整流桥的输出，使变压器原边电流降到零，在全负载范围内实现了主管和辅管的零电流开关。该文以推挽正激变换器为例，进行了详细的理论分析和关键参数的设计，通过原理样机的研制证明了这种方案的优点。最后给出了应用此种思想实现ZCT的一族变换器拓扑。     

一起HGIS设备带电合地刀事故的分析和防范

带电合地刀是五大恶性误操作之一,必须坚决予以防范。介绍了发生在某500 kV变电站HGIS设备的一起带电合地刀操作及其分析处理过程,得出事故发生的原因为HGIS内部隔离开关操动机构某连板螺钉脱落,导致刀闸实际未断开,提出了厂家应采取改进措施、建立完善的五防系统、标注HGIS分合闸位置、严格执行间接验电程序4条防范措施,对于防止类似事件的发生有很好的借鉴作用。     

一种新颖的ZVT Boost变换器

脉宽调制（Pulse Width Modulation,简称PWM）Boost变换器被广泛用作DC/DC变换器和功率因数校正装置。提出了一种新颖的零电压转换（Zero Voltage Transition,简称ZVT）Boost变换器,利用能量反馈辅助电路实现了升压管的ZVT和升压二极管的软开关。辅助电路由辅助开关管、耦合电感（反激变压器）和反馈二极管构成。辅助开关管实现了零电流开通和近似零电压关断,变换器的效率较高,电磁干扰低。在辅助开关管关断时,耦合电感将谐振电路中的能量馈送至电源端,功率器件的电压电流应力较低,辅助电路的传导损耗较小。详细分析了该变换器的工作原理,并通过样机进行了验证。