10kV固态复合开关用晶闸管阀组高压绝缘试验的研究

目前行业内缺少10 kV固态复合开关用晶闸管阀组相关标准和规范,为了设定正确的试验项目、试验方法和试验参数来验证设备绝缘的可靠性,通过对其特性进行分析计算,结合相似电力电子设备标准和工程经验,介绍了该设备的工频、冲击等高压绝缘试验步骤和方法,并且指出了需要注意的问题及处理情况,为验证该类产品设计的正确性提供了依据,也为设备可靠运行提供了保障。     

中压固态复合开关切除电容器组的建模与分析

以真空断路器与晶闸管阀并联构成的中压固态复合开关切除电容器组的研究内容,主要是对电容器组负载电流由真空断路器至晶闸管阀之间电流转移这一暂态过程进行解析分析。首先基于真空断路器分段线性化电弧伏安特性曲线,并结合等效电路构建电流转移数学模型;然后据此推导出中压固态复合开关切除电容器组电流和晶闸管阀端电压解析解;最后据此可以得出晶闸管阀组最佳触发时刻、晶闸管阀组设计参数以及电流转移暂态过程中电流冲击程度。因为实现了由真空断路器至晶闸管阀的电流转移,所以电容器组在晶闸管阀电流自然过零时刻被切除,彻底克服固定电容器(fix capacitor,FC)开关分闸时造成的开关重燃和操作过电压。中压固态复合开关切除电容器负载暂态性能与晶闸管开关电容器(thyristor switch capacitor,TSC)性能基本一致,但却实现了紧凑化、低成本和高可靠性设计。利用仿真和现场录波波形验证了技术可行性。     

一种投切电容器组的预充电相控开关

在建立坚强的智能电网进程中,急需投切电容器组的智能型快速、节能开关,文章依据理想投切电容器的理论,成功开发了一种投切电容器组的预充电相控开关,文中讲述了应用开关的设备结构性能特点,系列化的分类和适用的负载。使用简单的机械开关达到晶闸管开关的效果,工程应用更加实用简单可靠,有六大优点。     

三相电容器的一种晶闸管开关

提出用三个晶闸管组成容性负载三相开关，用作功率因数补偿。与机械开关相比，避免了对电网的冲击；与反并联晶闸管三相开关相比，元件少用１／２，触发电路随之简化。     

复合型晶闸管投切电容器装置设计

为了解决晶闸管投切电容器成本高,导通损耗大等问题,笔者结合无触点开关和交流接触器各自的优点,设计了一种由单片机80C196KC控制的复合型晶闸管投切电容器装置,并且分析了晶闸管投切电容器装置常用主电路的特点,介绍了该装置主电路的结构特点、信号检测、晶闸管电压过零检测、触发电路以及电容器投切时刻的选择等关键问题的解决方案。     

复合型晶闸管投切电容器装置设计

为了解决晶闸管投切电容器成本高,导通损耗大等问题,笔者结合无触点开关和交流接触器各自的优点,设计了一种由单片机80C196KC控制的复合型晶闸管投切电容器装置,并且分析了晶闸管投切电容器装置常用主电路的特点,介绍了该装置主电路的结构特点、信号检测、晶闸管电压过零检测、触发电路以及电容器投切时刻的选择等关键问题的解决方案。     

无功补偿电容投切用智能复合开关的研制

通过对无功补偿装置在投切电容过程的仿真研究,寻找最佳控制方案,实现电容器投切的最优控制,并对复合开关的断相保护、电容器保护、晶闸管保护进行了分析研究,开发出快速无弧无涌流高可靠性的智能复合开关。     

无功补偿电容组投切智能复合开关

为了解决无功补偿电容组投切时造成的电流冲击和电压震荡的问题,设计了一种基于单片机的无功补偿器复合开关。通过双向晶闸管和磁保持继电器相结合的方式,实现过零平滑投切,性能可靠、能耗低,在电路设计上使用了一种检测电路使智能复合开关具有多种检测的功能,增加了系统的安全可靠性。以单片机为控制器,使智能复合开关具有多种控制方式。在实际的低压无功补偿应用中具有很好的效果。     

10kV固态电源切换开关的研制

提出了基于晶闸管阀和并联高速机械开关的固态电源切换开关(Solid State Transfer Switch,简称SSTS)设计方案,正常情况下线路电流通过机械开关,晶闸管只是在切换期间才投入运行。阀体采用自然冷却方式,解决了常规固态开关运行时的损耗问题,具有很好的工业应用前景。给出了SSTS的切换控制策略;分析了开关的开断特性。最后通过试验验证了主电路和控制系统方案的可行性。     

用接触器和晶闸管组成的混合开关切换三相电容器

对三相无功补偿电容的切换，本文提出了用小电流晶闸管和普通接触器组成无弧接触器，用简单的触发电路使接通时冲击电流，分断时无电弧，而且成本很低。     

零投切开关的智能低压电力电容器设计

重点阐述了零投切开关构成及内部驱动控制原理。在软件设计流程中提出以无功功率和功率因数作为投切判据,由智能控制器控制零投切开关,实现电容器组的快速自动投切,减少投切过程对电网的冲击。测试结果证实该装置能达到精确补偿、节能降耗的目的。     

带高压抑制的功率电子开关研制

详细介绍了厚膜混合集成电路带高压抑制的功率电子开关的研制过程．叙述了电源设计及研制过程中解决的技术难点及攻关措施。     

20kV小电流可控硅固体开关的研制

利用脉冲变压器隔离驱动,采用28个可控硅(TYN1225)串联成20kV固体开关。解决了变压器输出一致性和绝缘问题,对串联电路中各开关的均压等相关技术进行了讨论,并给出了测试结果。     

新型混合式限流断路器设计及其可靠性分析

混合式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。文中提出了一种基于快速晶闸管的新型混合式限流断路器结构,并针对低压场合,开展了2kA/320V混合式限流断路器样机的设计研制工作。深入分析了限流断路器的关断可靠性,证明了关键参数设计的正确性,并对参数设计进行了优化。试验结果表明,自行研制的超高速斥力开关能够在接到分闸指令280μs时间内完成触头分离,将电流转移到由大功率快速晶闸管组成的固态开关电路上,该快速晶闸管开关电路可在最短53μs时间内实现对10kA短路电流的可靠分断。     

由高压开关二次回路故障引起的反思

高压开关二次回路实现对一次电气设备的控制、监视、保护和调节等功能,对一次电气设备连续、安全、可靠地运行具有重要意义.通过对两起高压母联开关二次回路故障的分析、处理,强调日常对高压开关二次回路检查和定期维修的重要性.     

开关管高压放电检测仪的研制

由可调直流高压电源、放电检测器、控制器、触发器等构成高压放电检测仪,调节直流高压电源给储能器充电,当高压开关管在加高电压和等待工作过程中发生自击穿或受到高压脉冲触发导通时,放电检测器检测出开关管高压放电信号使放电指示和计数器工作。所研制的触发器检测开关管和高压放电检测仪,能确保开关管的高压放电不误检和漏检。     

TSC高压晶闸管阀过电流失效机理

为满足晶闸管投切电容器(TSC)装置可靠性及其试验方法和试验等效机理研究的需要,重点研究了TSC装置的核心部件--高压晶闸管阀在过电流故障状态下的失效机理.首先介绍了TSC系统及其阀的结构以及过电流故障形成的原因和特征,并给出了过电流的数学方程和仿真波形.然后按照过电流故障的不同发展阶段对TSC阀的电流、电压和热等应力进行了解析分析.在上述基础上,结合器件的物理特性,对TSC阀各个元件在各种故障应力下的内部物理过程进行了分析.最终得到了TSC阀在过电流故障的不同发展阶段的失效模式和失效指标,从而揭示了TSC高压晶闸管阀的过电流失效机理.     

针对矿井电网的机械投切电容器组动态无功补偿控制系统的设计

针对大功率非线性负荷造成矿井电网功率因数过低的问题,设计了一套以高压真空接触器作为投切开关的机械投切电容器组（mechanically switched capacitor,MSC）动态无功补偿控制系统,与传统的用晶闸管作为投切开关的方式相比,该系统结构简单、成本低廉、易维护,实际矿井电网的测试运行表明,加装该补偿装置...