断路器未能正确分闸的分析

介绍了某变电站220kV某线路205断路器在两次故障时不同的动作行为,并对第二次故障时205断路器未能正确分闸的情况进行了分析,最后提出了必要的改进措施。     

变电站高压断路器新型选相控制器研究

跳合闸相位控制是抑制高压断路器操作对自身和系统冲击的重要手段。为了适应变电站采样方式变化和高电压等级跳合闸相位控制准确度、可靠性要求提升,改进了独立选相控制器方案。研究了基于微控制器、FPGA协同的IGBT、继电器独立操作与混合出口,据此设计新回路与板件。提出了基于复向量提取的频率相位测量算法,用于目标点准确计算。改进方案提升了选相控制器控制准确度,提高了耐受电磁干扰能力。经过仿真分析与试验验证,所研究的选相控制器可以在目标点准确操作断路器,验证了改进方法的有效性。     

高压断路器KEMA电弧模型改进研究

介绍了经典Mayr和Cassie电弧模型表达式,详细描述了基于Mayr-Cassie模型的KEMA型断路器电弧模型.在不改变原模型精度的情况下,针对KEMA模型计算过程复杂且不易于建模的缺点,对原模型做出了数学处理与改进.使用遗传算法确定了改进模型中的参数,并在PSCAD/EMTDC暂态电磁仿真软件中建立了相应的模型.对所建立的模型进行仿真,对比了测量数据、原模型仿真数据及改进模型仿真数据.对比结论证明该模型能在EMTDC下较准确地模拟高压断路器的开断电弧.     

车载真空断路器操作过电压及其保护研究

动车组再生制动或经过分相绝缘段时,车载真空断路器需断开,会产生较高的操作过电压.针对动车受能供电系统建立了简化电路模型,仿真分析了影响过电压的因素,并对两种过电压保护装置进行了分析比较,确定其配置原则及参数.结果显示,变压器对地电容越大,过电压峰值越低;氧化锌避雷器能有效限制过电压幅值,但对降低过电压陡度和频率效果不明显;RC保护装置对降低过电压幅值、陡度和频率均有较明显的效果.     

Overvoltages due to switching off an unloaded transformer with avacuum circuit breaker

When a vacuum breaker is used to disconnect an unloaded transformer, high overvoltages may result on the secondary side. The phenomena of current chopping and multiple reignitions after contact opening, shortly before current zero, play a significant role in generating these overvoltages, Furthermore, the transient recovery voltage (TRV) is also influenced by virtual current chopping which may lead to fast interruptions and reignitions. The paper reports on a vacuum breaker model implemented in the ATP-EMTP program. Simulations have been performed to determine overvoltages generated by the vacuum breaker, before and after suppression. Network elements were simulated by simplified models of limited complexity     

基于概率神经网络的高压断路器故障诊断

高压断路器是最重要的电力设备之一,在电力系统中起控制和保护作用。为了提高高压断路器故障诊断的准确率,提出了一种基于概率神经网络(PNN)的高压断路器故障诊断方法。该方法在分析高压断路器的故障特性来确定特征信号的基础上建立了PNN故障诊断模型,该模型将采集的特征数据作为网络的输入,通过Parzen窗估计法得到类条件概率密度,进而按Bayes决策规则对特征数据进行分类。经仿真表明,概率神经网络故障诊断模型具有收敛速度快、故障诊断准确率高、容易训练等特点。因此,该方法是一种有效的故障诊断方法,具有良好的应用前景。     

断路器操作回路的智能化监测系统设计

为了监测断路器操作回路中跳/合闸回路、压板和保护出口接点的状态,并对其薄弱环节故障进行预警以避免断路器误动或拒动,设计了断路器操作回路的智能化监测系统。该系统改进了现有跳/合闸回路,并给出了系统中元件的选型与参数整定依据,能够实现跳/合闸回路的全工况监视和保护。为了实时监测断路器操作回路压板和保护出口接点的状态,实现压板误操作和保护出口接点故障报警,该系统采取了配合使用电感式接近开关和霍尔电压传感器的方法,并给出了传感器的具体安装位置。该系统采用单片机处理并上传传感器采集的现场信息,利用LabVIEW编写后台软件界面,能够实现实时状态显示、人机交互、历史数据存储和故障报警等功能。     

基于卷积神经网络算法的高压断路器故障诊断

传统的高压断路器故障诊断方法太过于依赖经验,不能准确地反映特征量和故障模式之间的关系,诊断准确度不高。针对这个问题,采用卷积神经网络算法进行高压断路器故障诊断,结合高压断路器分合闸线圈电流特点建立诊断模型,通过输入零点故障特征参数进行学习训练,得到相应故障类型输出。仿真结果表明,所提算法的整体准确率高达93.68%,与其他基于神经网络的算法相比具有很大的优势。     

动态电阻法评估SF_6断路器灭弧室状况初探

介绍一种不需对SF6断路器解体就可以评估其灭弧室状况的方法—动态电阻测量法,通过测量弧触头动态电阻值及弧触头超出主触头的长度,可定性判断弧触头的烧损程度,从而指导断路器大修决策。     

含直流断路器的柔直配电网过电压与绝缘配合

随着分布式能源的不断应用与普及,直流配电必将成为未来配用电系统的主流形式。作为一种新型的配电系统,柔直配电的过电压与绝缘配合亟须进一步研究和完善,中压直流断路器的加入也导致了系统的操作过电压暂态特性发生了根本变化,须对含直流断路器的柔直配电网操作过电压分布特性及绝缘配合展开分析。首先,构建了±10 kV环网型柔直配电网的电磁暂态仿真模型,设计了基于含直流断路器的保护动作方案;其次,基于保护动作方案,对±10 kV环网型柔性直流配电系统进行操作过电压的仿真分析,得到其幅值的水平空间分布特性和关键位置最大过电压的决定性工况,并提出±10 kV环网型柔性直流配电系统的绝缘配合方案;最后,对直流断路器动作影响下直流电缆护套的暂态感应过电压展开仿真分析。研究表明,直流断路器的加入提高了直流配电网的可靠性和灵活性,避雷器和电缆金属护层保护器的布置方案也得到进一步的优化,对环网型柔直配电网的绝缘配合方案设计有较大意义。     

35kV真空断路器开断并联电容器组过电压研究

当断路器发生单相重燃时,电容器组中性点会产生高频振荡,出现较大的过电压,这一过电压传递到电容器上,导致电容器对地也出现较高过电压,而电容器极间无过电压产生。当断路器发生两相重燃时,除了中性点和电容器对地出现过电压外,电容器极间也会出现过电压。由于并联电容器开断时间和重燃时间存在随机性,并不总是在最严重的时刻发生,因此实际的过电压较仿真结果要小。     

基于卷积深度网络的高压真空断路器机械故障诊断方法

高压断路器执行机构所产生的振动信号蕴含着丰富的机械状态信息.针对传统基于浅层的振动信号分析法存在特征提取和泛化能力等方面的不足,提出一种基于卷积神经网络和长短期记忆网络的混合深度网络.该网络利用卷积层对原始振动数据进行特征转换,结合门控循环单元的局部时域特征表示能力,对故障敏感特征进行提取.通过对10 kV真空断路器振...     

800kV断路器电机控制回路的改进

断路器是发电厂及变电所用来接通或断开电路的重要电气设备之一,尤其是在电力系统发生短路故障时,通过断路器迅速动作将故障点切除。断路器工作性能好坏除了与本身的电气、机械、绝缘等性能有关外,还与其控制、保护及二次回路接线是否完善合理有很大关系。本文对750kV断路器储能电机控制回路进行详细分析,针对断路器出现分合闸闭锁的问题,提出了相应的改进措施和注意事项。     

多端口直流断路器可靠性评估模型及其应用

多端口直流断路器(MTCB)是未来实现多端换流站联络及故障快速隔离的核心设备,其可靠性直接影响多端直流配电网的可靠性水平.首先分析了MTCB拓扑结构及工作原理.然后以珠海"互联网+"示范工程中应用的三端口混合式直流断路器为例,基于工程可靠性原理并考虑器件冗余建立MTCB可靠性评估模型.然后分析了MTCB对多端直流配电网可靠性的影响.最后基于唐家湾三端直流配电网结构进行算例分析,计算了MTCB在不同设计模式、冗余分析下的可靠性情况,进行了MTCB对多端直流配电网可靠性的影响分析及灵敏度分析,验证了所提模型的正确性和有效性.     

基于DSP和人工神经网络的智能同步断路器研究

描述了智能同步断路器的工作原理及功能,提出了基于数字信号处理器DSP(Digital Signal Processor)和人工神经网络的实现方法,并采用全波傅氏算法得出了系统电参数。以同步关合空载变压器为例,阐述了利用人工神经网络实现合闸时间预测、进行Matlab仿真及神经网络模型在DSP上的实现方法。     

基于双谱与双流卷积神经网络的断路器故障诊断

高压断路器操动机构的振动信号包含了断路器运行状态的重要信息,对操动机构工作状态的诊断辨识十分重要。针对振动信号随机、非平稳的复杂特性,提出了一种基于双谱分析和双通道流浅层卷积神经网络的断路器故障诊断方法。对振动信号进行双谱分析和小波分析,分别提取2D双谱矩阵以及1D小波频带能量作为双流卷积神经网络的双通道特征;对断路器模拟实验采集到的五种工况下的振动信号进行有监督训练。结果表明,双谱分析能够抑制高斯噪声、保留操动机构不同工况下主要峰值形态特征并融合小波频带能量特征,所提模型训练迭代5次即可达到98.33%的高识别精度,实现断路器操动机构的故障诊断辨识。     

基于分合闸电气量的真空断路器灭弧能力在线检测研究

高压真空断路器灭弧性能的退化易导致断路器触头动作过程中持续性电弧的产生,将会破坏触头表面粗糙度,导致滞后分合闸时间,严重时会引发击穿爆炸事故。因此,亟待开展高压真空断路器灭弧性能监测研究。现有对高压真空断路器灭弧性能的研究主要采用对灭弧室真空度的测量,但是存在测量周期较长、无法保证气密性等问题。通过分析灭弧室内熄弧原理,发现根据介质恢复时电弧电阻对电弧电流衰减特性的影响可以反演灭弧室内的熄弧水平。据此提取电弧电流趋势项作为灭弧能力的表征量,提出了一种仅基于电气量的高压真空断路器灭弧能力在线检测方法。该方法具有能够快速实时监测及测量手段安全的优势,现场实测数据及数字仿真验证了其有效性。     

短路故障下直流固态断路器缓冲电路的设计

在低压直流微电网发生短路故障时,直流固态断路器(Solid-state circuit breaker, SSCB)可以快速有效地将故障区域隔离,然而它自身的安全可靠性依赖于缓冲电路。由于SSCB上的缓冲电路的侧重点是过电压抑制能力和故障能量的快速吸收,而不是减少缓冲电路的损耗,所以不能直接使用适用于变换器器件的传统缓冲电路设计方法。因此,提出一种拥有过电压抑制能力的SSCB缓冲电路的设计方法。针对放电阻止型RCD缓冲电路进行保护动作后缓冲机理分析,选定三种性能指标并给出详细的参数设计步骤,然后选定工况计算出合适的缓冲参数。最后通过实验验证了上述分析结果的正确性和放电阻止型缓冲电路的有效性。     

真空断路器电磁瞬态仿真模型的研究与应用

由于真空断路器具有优良的开断和绝缘恢复性能，因此，可用来开断由于电弧不稳定而产生的高频电流。在一定的电网奈件下，在开断高频电流的过程中可能引起多次重燃和严重的过电压。本文的主要目的是用PSCAD建立真空断路器模型来展现断路器的真实特性。这个模型融合了燃弧时间、截流，介质恢复强度及断路器的熄弧能力等所有本质特性。采用开断实用的电炉用变压器来检验本文所开发的三相真空断路器的模型。并提供了检验结果。     

高压断路器防跳回路的应用及问题探讨

针对电力工程中保护装置、断路器及操作箱型号多样、设计不统一,导致现场调试中断路器本体机构箱的防跳回路与保护装置操作箱的防跳回路无法配合、无法重合闸的问题,一般采用解除操作箱防跳回路的方法。对常见的操作箱和断路器本体防跳回路并联防跳和串联防跳二选一的设计原则讨论后,提出在同时保留操作箱和断路器本体防跳回路的情况下,采用合闸监视回路中串入断路器的常闭辅助触点的方法,确保防跳断路器不会经过合闸监视回路自保持,不会出现无法再次合闸或跳、合闸监视灯同时亮的现象。该方法已在实际中应用并证明防跳功能是正确、可靠的。