高压混合型限流熔断器用电弧触发器的弧前特性

采用电弧触发器的高压混合型限流熔断器相对于普通限流熔断器具有功率损耗低、限流能力强的优点;相对于采用电子控制的混合型限流熔断器而言,因为无需外部电源、传感器及电子控制单元,提高了可靠性,减小了体积。为促进其应用,针对其关键部件——电弧触发器开展研究,设计了额定电流500 A的电弧触发器,建立其热电耦合模型,基于该模型分析了不同电流上升率及焊接状况下触发器的弧前特性。研制了电弧触发器实验样机并完成了系列起弧实验,实验结果验证了设计和分析的正确性。     

大电流电弧触发式混合限流熔断器分析与设计

为解决电弧触发式混合限流熔断器在大电流场合下的应用问题,针对其关键技术开展了深入研究,重点对电弧触发器进行了优化设计.通过建立电孤触发器的热电耦合模型,分析了熔体结构尺寸对其温升和弧前特性的影响,旨在提高其熔体的载流密度,在满足温升要求的前提下缩短其熔断时间,提高故障检测速度.研制了2000A/640 V工程样机,额定...     

高压限流熔断器直流电弧电压梯度和电流密度关系的研究

描述了高压限流熔断器弧压梯度和电流密度关系的实验,并对其结果进行了理论分析,给出了其关系的近似数学模型。     

限流熔断器电弧能量的简化计算与分析

提出电弧电压在电弧燃炽过程中恒定这一简化假设,推导了直流和交流情况下电弧能量计算公式.基于该公式分析了电弧能量和电弧电压的关系,发现电弧能量随电弧电压增高而降低,当电弧电压均值约为额定电压的2.5～3.0倍时,可以使电弧能量降低到合适水平.进一步分析了电弧能量和预期短路电流、短路时间常数（直流）或短路相角（交流）的关系.分析表明：直流情况下电弧能量受时间常数影响最大,随时间常数单调增加;交流情况下电弧能量与短路电流和短路相角都有显著关系,最大电弧能量大约出现在中等短路电流和0°短路相角处.这为限流熔断器的过电压设计和最大电弧能量短路分断试验参数的选择提供参考.     

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。     

基于电磁斥力型开断器的限流熔断器设计与实验

快速限流熔断器是目前商用化最广泛的限流保护技术之一,然而现有快速限流熔断器中的开断器大都采用炸药爆炸产生的冲击力进行驱动使其分断,炸药在实际应用中存在易分解、不耐高温、安全性低、价格昂贵等缺陷。本文针对炸药型开断器存在的问题,在已研制出的限流熔断器基础上对其开断器进行了改进设计,提出了一种基于电磁斥力型开断器的新型限流熔断器方案,其特点是采用了电磁斥力技术代替炸药来实现开断器的快速分断。开展了额定320V/3kA直流限流熔断器样机的设计及分析,进行了电磁斥力型开断器的分断测速实验和温升实验。实验表明电磁斥力型开断器可以达到与原炸药型开断器相近的工作性能,最后通过限流熔断器样机分断预期25kA短路电流实验证明了新方案的可行性及有效性。     

基于电压应力分析的柔性直流换流站故障限流阻抗参数优化

故障限流器(FCL)能在柔性直流电网短路故障识别后快速投入限流,以降低对直流断路器(DCCB)的要求。首先,通过分析FCL的工作原理,获取故障下含FCL的柔性直流换流站等效电路;计算不同阻抗类型的FCL故障电流和电压应力,分析其随故障限流阻抗参数变化的特征,提出理想限流阻抗并分析其特征。然后,提出以DCCB分断电流和FCL成本为优化目标的限流阻抗参数优化方法。在PSCAD/EMTDC中进行仿真对比,验证了电压应力计算和优化模型的正确性。     

具备短路故障限流能力的LCL-VSC变换器的设计与优化

传统的LCL变换器在发生短路故障时,不具备短路故障限流能力,只能通过断路器切除变换器,但故障切除后失去了对变换器的控制能力且断路器切除太慢时亦可能损坏功率开关管。相比于传统VSC变换器中LCL无源元件具有滤波的功能以外,新型LCL-VSC变换器通过合理的LCL参数设计可具有限制短路故障电流的能力。首先建立LCL变换器的数学模型,并分析了交流侧和直流侧短路故障时的故障电流特性,在此基础上提出一种合理的LCL无源参数设计与优化方案。该方案使LCL无源滤波器在滤除高频谐波的同时,利用其阻抗特性可有效的限制直流侧/交流侧短路故障电流,确保变换器在直流侧/交流侧短路时流过功率开关管的故障电流不高于其允许的最大工作电流,实现故障时对变换器的持续控制。最后,搭建200 k W的仿真实验系统验证了该优化设计方案的正确性和可行性。     

ZN63A-12/3150A型10kV真空断路器非全相分闸的原因分析与处理

正1 现场情况在一次设备维护过程中,对某10 kV真空断路器进行机械特性测试时发现,断路器处于分闸位置时,A相仍然导通。该断路器为ZN63A-12/3150 A型,2009年7月完成现场安装调试工作,于同年12月投入运行。2原因分析正常情况下,在断路器可靠分闸后,其动、静触头应该处于断开位置。灭弧室在自由状态下,断路器动、静触头是自然闭合的,只有借助外力(来自操动机构的操作动力)的作用才能完成动、静触头的开断。初步怀疑断     

风电用“L”形35kV组合式变压器的结构分析与设计

相对于"目"字结构而言,"L"形结构可以有效的减小35kV组合变的体积,方便地埋电缆走线,降低运输成本,缩小地基尺寸。近年来,随着国家对风电项目的大力投入,遍布全国各地的风电场陆续建成发电     

保护电压互感器用真空混合式限流熔断器

介绍了国内外发展保护电压互感器用熔断器的情况和IEC对保护电压互感器用熔断器的要求(即我国GB1207—1997的要求)。我国正在创新自主研制一种由特殊结构真空熔断器和小型化结构限流熔断器串联组成的真空混合式限流熔断器,文中介绍了它保护高压电压互感器的工作原理和特点,当故障电流值在其时间电流特性交叉点以上时由真空熔断器开断,当故障电流值在交叉点以下时则由限流熔断器开断。     

石英砂限流和熄弧的原理研究

通过在简单的电弧模型中运用功率平衡原理可以证明,在给定电流时,电弧的直径愈小,则电弧电压愈高,石英砂中的电弧,正是由于被限制在熔体汽化后遗留下的很小空腔中燃烧,故电弧电压很高,从而具有强烈的限流和熄弧作用。     

限流熔断器作开断操作试验的研究分析

文章总结了限流熔断器通过各种开断操作试验,主要包括一般性操作试验、过载运行条件下的各种老化现象,对开断交流电流和直流电流下,开断失败原因的分析和评价.     

改进混合型限流断路器限流特性及换流电弧能量分析

混合型限流断路器兼备了机械开关良好的静态特性和固态开关无弧快速分断的动态特性,是国际上断路器研究的新方向。为了对高di/dt电流下混合型限流断路器的换流电弧能量进行分析,在已研制出的两种混合型限流断路器样机基础上,开展了相同实验线路参数和设定动作值条件下的两种限流断路器方案的对比实验。改进方案可将电流上升率di/dt为18A/μs的短路电流限制到7.5kA,分断动作时间1ms,相比于初始方案,改进方案分断速度更快,限流能力更强。进而计算了2种方案在不同短路电流上升率下的换流电弧能量,并分析了电弧能量对触头烧蚀特性的影响。改进方案能够有效地降低换流电弧能量,减小电弧对触头的烧蚀,提高触头寿命。研究表明改进方案更适合需要多次分断高di/dt短路电流的应用场合。     

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。     

甄别交流高压限流熔断器的若干问题

文章依据试验对限流熔断器传统的开断说法、产生截流的原因、试验方式、熔体及石英砂的功能作用等方面进行了甄别。零休是瞬态熄弧的关键。铜基熔体合金符合未来发展方向。深入现场了解实际情况,正确认识熔断器的设计和选用原则,防止事故的再次发生,应引起国家相关职能部门的重视。     

大容量高压真空式全范围限流熔断器

介绍了高压全范围限流熔断器在国外发展的情况，阐述了我国正在研究开发的一种创新的大容量高压真空式全范围限流熔断器。该真空式熔断器主要是利用了真空熔断器具有十分稳定的开断小过负荷电流的特点和石英砂填料熔断器具有显开断短路电流的限流作用，使其互相配合而成的新型全范围熔断器。它具有许多特点，如对于任何预期电流，在熔体熔化起弧后的第1次电流过零或第2次电流过零时就能灭弧，且无过电压，功率损耗小等。