失超保护开关

描述了将应用于超导托卡马克装置中的两种失超保护开关--直流快速开关和爆炸开关,重点介绍了它们的两级换流结构和工作原理.并且分析了它们在换流过程中的规律,为电路的开关选择和电流换流回路参数的确定提供依据.     

直流快速开关换流分析

介绍了超导托卡马克装置中失超保护开关--直流快速开关的工作原理,并通过理论和实验分析了其在换流过程中的规律.为超导磁体失超保护开关及电感储能脉冲电源电路的开关选择和电流换流回路参数的确定提供依据.     

用于失超保护的固态开关可行性研究

针对目前先进实验超导托卡马克(EAST)装置失超保护开关分断动作后维护量大的缺点,给出一种混合式开关失超保护开关设计。比较了3种全控型器件的特性,选取5SNA 3000K452300型绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为固态开关的开关器件,并通过仿真其温升计算了其最大可关断电流。提出使用二极管桥式整流拓扑实现双向通流,可简化开关控制并节省成本,并通过仿真和实验验证了该拓扑的可行性。     

基于EAST超导纵场线圈的换流分析

先进超导托卡马克(EAST)是一个磁约束核聚变装置,其中,纵场线圈的额定储能接近300 MJ,一旦发生失超没有及时地进行保护,后果将是灾难性的,因此可靠的纵场线圈失超保护措施对于EAST至关重要。从纵场线圈的能量泄放途径着手,在确保纵场线圈焦耳积分满足要求的前提下,详细地阐述了换流的方案和开关的连锁控制。理论分析和实验证明,它们不仅能保护纵场线圈的安全,而且能可靠地保护纵场电源;二次换流方案的采用,降低了开关分断直流电弧的难度,提高了开关的使用寿命,它对超导储能设备和大电感负载的换流具有一定的借鉴作用。     

电涌保护器(SPD)和保护断路装置的配合应用

文章综述了低压配电系统选用电涌保护器(SPD)的后备保护的基本要求、后备保护元件的作用;介绍了保护断路装置、熔断器和断路器的特性以及分类配合试验验证的要求。     

晶闸管在大功率变流和开关中的应用

描述了利用大功率晶闸管器件和实时控制器实现的30MW有环流变流系统、15kA/2.5kV大功率双向直流晶闸管开关,该变流系统和开关系统电路结构新颖,已经使用于国家九五重大科学工程EAST超导托卡马克装置中,同时给出了实验结果.     

失超保护系统直流真空断路器开断换流分析

磁约束聚变装置的失超保护系统利用直流断路器快速切断超导磁体回路的电流,实现磁体能量的转移与释放,以保障磁体安全。随着超导磁体运行电流等级的不断提升,直流断路器的设计面临着巨大挑战。本文针对10 kV/100 kA的大容量失超保护系统设计,提出使用直流真空断路器作为开断电流的主保护开关,并详细分析了其开断换流过程。首先介绍了失超保护系统的拓扑结构和工作原理;然后具体分析了真空断路器在开断及换流阶段的数学方程,并依据开断可靠性理论,分别对换流回路、泄能回路与缓冲回路进行了计算和参数设计;最后开展了100 kA直流电流开断实验。研究结果表明,失超保护系统中使用真空断路器开断100 kA磁体电流具有理论和工程可行性,并通过实验验证了所设计的真空断路器样机能够有效开断100 kA电流,换流过程符合预期判断。本文的研究工作为大功率失超保护系统中的直流断路器设计提供了技术支撑。     

基于晶闸管的PSM模块CROWBAR控制研究

根据大型全超导托卡马克核聚变实验装置(Experimental Advanced Superconducting Tokamak,简称EAST)中性束注入(Neutral Beam Injection,简称NBI)加速极高压电源的特点,设计了基于晶闸管的脉冲分级调制(Pulse StepModulation,简称PSM)模块CROWBAR控制方法,在系统打火等严重故障情况下及时撤除高压以保护系统设备和人员安全。与传统引燃管CROWBAR保护相比,NBI加速极电源系统在每个PSM模块上并联晶闸管作为快速旁路开关,在CROWBAR动作后通过串联快速直流熔断器迅速切断电网与负载的连接。测试实验表明CROWBAR运行可靠稳定,具备抗干扰和快速动作能力,能够满足EAST对NBI系统的运行要求。     

国际聚变堆ITER装置电源系统综述

介绍了国际热核聚变堆(ITER)装置的电源系统设计,包括超导磁体电源系统、常规内部线圈电源系统、微波加热电源系统和中性粒子注入系统电源系统,以及超导托卡马克装置的电源系统独特的负载特性和技术要求,最后对中国承担的电源采购包内容和进展也进行了简要介绍。     

基于载波移相大功率并联逆变器输出谐波分析

以超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)中的快控电源为背景,研究分析了采用载波移相PWM技术实现逆变器并联输出的系统设计方案,并利用双重傅里叶变换对逆变器并联输出谐波进行分析,建立其数学模型。仿真和实验表明,采用载波移相PWM技术实现逆变器并联输出可以消除低次谐波,提高等效开关频率,对实现电源系统大电流输出与快速响应具有良好效果。     

发电机-变压器组500kV断路器断口闪络故障分析

大型发电机-变压器组在与系统进行同步并列过程中,有可能发生断路器断口闪络故障.由于机组与系统电压角度差δ的变化,断路器断口间的闪络电流会时大时小.为保证闪络保护及失灵保护可靠动作,闪络保护及失灵保护的整定值不宜整定得过大.根据一个实际故障及现场录波图形,分析探讨闪络保护及失灵保护中负序电流和零序电流元件的整定计算原则,可供整定计算人员参考.     

新型分布式微机母线保护的研究

针对传统的集中式母线保护原理所存在的缺点，本文提出一种新型的分布式母线保护原理．这种原理是将母线保护分成若干单元分散地装设在母线上所联接的各个回路上，而通过计算机网络将它们联接起来．通过计算机网络每个保护单元可以得到所有回路的电流数值，各保护单元独立地进行母线区内外故障的计算和判断，当判断为母线区内故障时，只将本回路开关断开。这种装置不仅能够根据获取的信息，自动适应母线的结线和运行方式，快速切除各种故障，而且不会发生保护受干扰误动使母线全部停电的事故，因而能极大地提高保护的可靠性。文中介绍了装置的硬件构成及母线保护单元实时通信网络的构成原理和通信方式。     

断路器的选择性保护

选择性保护可以减少故障对电力系统所造成的影响,提高系统的供电连续性和可靠性。分析了断路器的选择性保护,提出了断路器选型和分析的原则。针对实现选择性会出现的限流技术、电压跌落等问题进行了探讨。     

低压断路器的器壁侵蚀与自动气吹灭弧新技术

进入新世纪，一种称为气吹灭弧的新分断技术应用于低压断路器。这种灭弧系统每一极有一由产气材料制作的单元灭弧室使断路器分断性能大为提高，它是依靠灭弧小室器壁产气而形成的气流来熄灭电弧的。介绍了这种新型灭弧系统的原理和近期研究成果。     

大容量静止同步补偿器工程35kV断路器失灵问题分析

介绍了大容量STATCOM（静止同步补偿器）工程的系统接线方式和35kV断路器失灵保护的配置原则,通过短路故障计算研究,分析了35kV断路器配置失灵保护的必要性。     

750kV分级投切式可控高压并联电抗器的动态模拟研究

主要分析了分级投切式可控高压并联电抗器保护的特点和功能,对阀保护和断路器保护进行了说明,并对阀保护和断路器保护动态模拟试验结果进行了必要的分析和研究。根据分级投切式可控高压并联电抗器的原理和技术特点,结合试验室电力系统动态模拟仿真系统的特点,对分级投切式可控高压并联电抗器的保护系统进行了动态模拟试验研究。     

塑料外壳式断路器过电流保护系统的设计与实现

介绍了一种新型塑料外壳式断路器的过电流保护系统。阐述了系统的工作原理、设计方案及其实现方法。该智能保护系统以单片机PIC16F877A为核心,采用自供电与辅助电源的冗余供电方式,通过软硬件设计,实现了断路器的基本保护功能和附加保护功能。该系统在塑料外壳式断路器中进行了现场运行,效果良好。     

法泰FTB1的选择性保护及应用

随着建筑电器的不断发展,智能电网开始建设,微型断路器在住宅配电系统中的应用要求越来越高。为了满足供电质量和供电连续性,微型断路器也将开始智能化,并具备选择性保护、可通信功能等。详细介绍了法泰公司FTB1带选择性的过电流保护断路器的工作原理,并对应用中应注意的几个问题作了归纳总结。     

低压配电系统电气设计中的断路器选型(上)

介绍了低压配电系统中断路器的选型原则。从回路负载电流和短路电流的计算出发,给出了断路器额定电流和分断能力的选择方法。对断路器选型中实现选择性保护的类型、条件和实现途径进行了分析,并对影响断路器选型及系统正常运行不可忽视的电缆参数选择做了介绍。