新型直流断路器在短路故障保护中的应用

阐述了新型直流断路器的工作原理和新颖的结构形式 ,结合基于单片机技术的检测控制系统 ,实现了系统故障的快速检测与保护     

1500V船用新型直流断路器的研究

介绍了几种典型的直流断路器的结构及其工作原理，在此基础上提出了一种新型结构的直流断路器，它应用电流转移原理，实现对直流电弧的强迫过零；采用电子操动来实现对故障的实时监测与断路器控制；采用单机构，实现了主电路分闸与转移电流的投入同步操作，不但使分闸速度有所提高，同时满足了在要求开距下投入电流，投入时间准确。文中对此新型断路器系统进行了电路仿真，最后进行了实验，实验结果与理论分析一致，表明新型结构动作准确、迅速、可行。     

新一代高压断路器的电机操动机构

高压断路器的传统操动机构有气动、液压和弹簧机构.从统计观点看,断路器的大多数主要故障和次要故障归根于操动机构.为了克服传统机构的局限性及满足现在和未来的功能需求,需要使用新的原理.现一种新的操动机构原理"电机操动机构"被开发出来,这种新技术基于电气系统设计.本文对这种新电机操动机构的设计进行了介绍.     

真空断路器用弹簧操动机构的优化设计

真空断路器用操动机构的传动运动特性及其操作的输出功,对提高真空断路器的操作性能及使用寿命都具有直接的影响。通过对弹簧操动机构的凸轮－连杆机构的运动分析,建立了真空断路器用操动机构的优化数学模型,并利用 ＭＡＴＬＡＢ语言的优化工具箱方便地实现了优化过程。优化结果表明,它既改善了整个操动机构的传动性能,也减少了操动机构的输出功。     

配用电磁操动机构和液压操动机构的高压断路器的特性调整

针对高压断路器速度、时间不符合要求的各种情况,根据现场调整经验,介绍配用电磁操动机构和液压操动机构的高压断路器的特性调整方法     

断路器操动机构在线监测参数的选择

断路器故障中机构故障占主要地位，就如何更加经济、可靠地实现操动机构在线监测，根据故障概率分布和现场监测方便、经济性等要求，从二次部分、振动监测和压力监测等方面就监测参量和方法进行了探讨，提出了实现最大可靠性和性价比的监测思路。     

真空断路器弹簧操动机构仿真与优化

鉴于弹簧操动机构凸轮传动性能直接影响真空断路器的开断特性和使用寿命,根据4种与凸轮配合的推杆运动规律建立了优化整机分合闸特性的目标函数。优化结果表明操动机构的传动性能和开断特性大为改善。     

高压断路器操动机构的碰撞分析

分析了高压断路器操动机构在工作过程中运动件的碰撞现象和计算方法 ,并分析了在不同要求下两碰撞件最佳碰撞质量比。     

新一代高压断路器操动机构——电机操动机构

断路器的发展主要体现在断路技术的发展和新绝缘材料的应用上。在20世纪50-70年代，应用较多的是油断路器和空气断路器。70年代后，主要采用SF6断路器，该断路器绝缘性能好，结构相对简单，因而得到了广泛推广与应用。在过去的几十年里，随着材料科学的进步，SFS断路器的可靠性有     

真空断路器弹簧操动机构优化设计与可靠性分析

在真空断路器弹簧凸轮操动机构中,其开断特性与合闸弹簧、分闸弹簧和触头弹簧是息息相关的,它们性能的优劣对真空断路器的安全开断起着极其重要的作用。因此对真空断路器弹簧操动机构进行优化设计,并对其合闸弹簧、分闸弹簧以及触头弹簧进行可靠性分析,通过对其强度-应力干涉模型的分析,确定其在一定工作时间内的可靠度,进而实现对其开断特性的可预知性。     

基于电力电子复合开关的限流式混合直流断路器参数设计

研究了基于电力电子复合开关的限流式混合直流断路器。采用电力电子复合开关,以降低高压混合式直流断路器的电力电子功率器件串联数量;采用特殊设计的限流电路,在故障发生时抑制短路电流的上升速率,并可在线路断开后自行释放能量,避免感应过电压的产生。同时,对限流式混合直流断路器的参数设计原则及复合开关的配置方法进行了详细的推导,并对其正确性进行仿真验证。仿真结果证明,采用文中所述方法进行限流式混合直流断路器的设计,不仅可以在直流电路发生短路故障时有效限制短路电流上升率,降低短路电流开断难度,还可以显著减少器件串联数量,从而达到降低装置体积与成本的目的。     

基于无刷直流电动机的电动执行器控制系统设计

电动执行器以其优越的性能逐步替代气动和液压执行器,成为全电飞机最为重要的特征之一。采用电动执行器等功率电传技术能够有效提高飞行器的机动性、可靠性、维护性和续航性能,同时解决了液压系统其重量较大的问题。根据电动执行器控制系统的设计要求,建立了无刷直流电动机的数学模型,完成了电动执行器控制系统的硬件设计和软件设计。试验表明,控制系统能够稳定、可靠运行,可以满足系统设计要求。     

基于无刷直流电机的舵机试验器研制

针对飞机舵机电驱动控制系统正由稀土永磁无刷直流电机逐步取代传统的有刷直流电机的发展趋势，介绍了双余稀土永磁无刷直流电机舵机系统试验器的硬件组成、软件设计及工作原理，并对脉宽调制调速控制方式、功率驱动及电流截止负反馈电路等进行了详细的分析研究。系统测试结果表明，该试验器能够满足舵机地面测试的功能及技术指标要求，其研究技术还可用于其他驱动场合。     

基于无刷直流电机的舵机试验器研制

针对飞机舵机电驱动控制系统正由稀土永磁无刷直流电机逐步取代传统的有刷直流电机的发展趋势,介绍了双余稀土永磁无刷直流电机舵机系统试验器的硬件组成、软件设计及工作原理,并对脉宽调制调速控制方式、功率驱动及电流截止负反馈电路等进行了详细的分析研究。系统测试结果表明,该试验器能够满足舵机地面测试的功能及技术指标要求,其研究技术还可用于其他驱动场合。     

变电站直流系统断路器级差配合探讨

根据目前广州地区变电站直流系统断路器配置中的级差选择和组合方式,对直流断路器进行了级差配合的实验,并对实验结果进行分析,为变电站直流系统断路器第二级与第三级的级差配合、直流断路器的选型、直流系统设计提供参考方案和设计依据.     

配电网用全固态混合式直流断路器研发

直流配电网以其控制灵活、稳定性高、电能质量好等优点,成为了未来配电系统的发展趋势。直流断路器作为直流配电网的保护设备,对于直流配电网的稳定性、安全性有着重要意义。提出了一种在直流配电网中应用的全固态混合式直流断路器方案。该断路器由三条支路构成,其主通流支路由晶闸管串联IGBT构成,转移支路由压接式IGBT构成,能量吸收支路由避雷器构成。对该断路器方案进行了仿真验证,并开发了10kV/1kA试验样机以及相关试验平台。试验样机在10kV和7.5kV电压等级下分别成功开断2kA和5kA短路电流。样机在10kV电压额定通流下效率大于99.94%。     

直流断路器的基本原理和实现方法研究

直流断路器是直流电网的核心元件,为此,深入研究了直流断路器的基本原理和实现方法。首先从理论上论述了直流电流开断的2条基本途径;其次介绍了基于故障通路串入无穷大电阻断流法的直流断路器实现方案;接着针对基于故障通路串入电容改变直流故障电流性质法提出了3种原理上可行的技术方案;最后对比分析了几种典型直流断路器的经济性。研究结果表明：（1）开断直流故障电流的基本途径主要有2条,其一是在直流故障电流通路中串入无穷大电阻实现断流,其二是在直流故障电流通路中串入电容改变直流故障电流性质实现断流;（2）目前已运用在实际工程中的直流断路器都是基于故障通路串入无穷大电阻断流法;（3）具有故障自清除能力的模块化多电平换流器是基于故障通路串入电容改变直流故障电流性质法;（4）基于串入电容的途径,提出了3种原理上可行的直流断路器,其一是由增强型半桥子模块串联构成的直流断路器,其二是包含正常通流支路的串入电容型直流断路器,其三是包含正常通流支路和主转移支路的串入电容型直流断路器;（5）在所比较的直流断路器中,包含正常通流支路和主转移支路的串入电容型直流断路器的经济性最好。该研究结果可以为直流断路器的研发与制造提供参考。     

巨磁电阻直流电子式电流互感器的研制

随着直流输电线路逐渐广泛应用,直流电流准确测量的需求日益迫切。文中提出一种新的基于巨磁电阻效应的直流电流测量方法,研究了巨磁电阻传感器静态磁场下的外特性及温度变化对巨磁电阻传感器性能的影响,在此基础上设计了直流电子式电流互感器的整体结构。分析了实际应用中巨磁电阻传感器所表现出的非线性,提出了相应的非线性补偿方法。实际测试结果验证了该方法的有效性。     

直流开断与直流断路器

随着直流输电技术的快速发展,直流断路器的研制水平成为制约其发展的一个重要因素。对直流断路器研制的关键问题——直流开断进行了分析,综述了直流断路器采用的典型开断方法,并对实际系统中比较有代表性的3种直流断路器进行了介绍。