空气直流断路器开断特性的分析验证

针对直流断路器在开断过程中电弧熄灭比较困难的问题,对空气直流断路器的开断特性进行了分析研究。分析了如何有效的缩短电弧的燃烧时间,研究了时间常数对断路器开断能力、电弧电流上升率的影响及断路器开断电流的大小与燃弧时间的关系。基于上述研究分析,制造出了样机,并利用高压直流试验台模拟不同的短路故障电流对直流断路器进行了多次开断试验测试,获得了很多试验数据,研究结果表明:断路器在额定电压为DC1800 V,能够可靠切除短路故障电流达到80 k A,断路器开断电流随着时间常数的增大而减小,燃弧时间随着开断电流的增大而减小。     

一种混合动力汽车智能断路器及预警系统设计

为了安全快速分断汽车故障线路,减少混合动力汽车自燃几率,设计了一种以AVR mega48为主控制器的组合式智能断路器,其智能控制模块包括短路故障能量释放电路、瞬时保护触发电路、故障状态显示和报警电路等,能够完成故障相电流检测、预警和电磁开关分断功能,实现汽车此类大直流开关组合电器的集成化、微型化和智能化优点。在常用HFV7型继电器结构上嵌入智能控制模块,安装到某混合动力客车上。经过实验表明,能有效降低故障过程对断路器触头的烧损,同时具备故障线路检测报警功能。该断路器也可应用到14V/42V双电压系统汽车或其他新能源汽车中,提高电气系统应对电流故障的承载容量。     

限流式UPFC样机设计与实验研究

针对限流式统一潮流控制器(限流式UPFC)的样机和实验设计问题,对限流式UPFC的工作原理及数学模型进行了概述,提出了简单、有效的环形系统接线,能够节约设备和场地,对其中的串联变压器与桥式限流器中桥臂晶闸管的选型进行了分析,同时详细阐述了限流式UPFC控制系统的分层架构,最后在此基础上进行了样机研制与实验验证。研究结果表明,结合UPFC和桥式限流器的限流式UPFC能实现多种系统调节功能并能有效应对系统短路故障,提出的限流式UPFC样机与实验设计有效、实用。     

直流电网中直流断路器失灵保护方案研究

针对基于模块化多电平换流器的柔性直流电网直流侧故障难以快速清除的问题,对基于MMC的柔性直流输电技术的基本原理和3种主流的直流侧故障隔离技术进行了研究。分析比较了3种高压直流断路器技术路线,选择混合式高压直流断路器作为清除柔性直流电网直流侧短路故障的方案,介绍了一种混合式高压直流断路器的基本结构和直流故障处理过程。参考交流电网断路器失灵保护策略,提出基于柔性直流电网的输电线路和母线上直流断路器失灵保护方案,并在PSCAD/EMTDC上搭建模型进行仿真验证。研究结果表明:所提出的断路器失灵保护方案在线路和母线上断路器未成功动作时使相邻断路器跳闸,实现故障的彻底隔离,并清除短路故障电流。     

论低压开关设备内断路器分断能力的合理选用

短路分断能力是断路器在故障情况下开断短路电流的重要性能指标。根据低压电网的典型配置,以及低压开关设备在不同过电流级别安装点的馈电、配电关系,提出短路故障处短路电流的简易计算,进而阐明低压断路器的分断能力在不同运行条件下的选用方法。     

电压源换流器直流侧短路故障特性分析

电压源换流器直流侧发生故障时,其故障电压电流变化迅速,对系统造成了严重威胁。针对这一问题,从电力电子层面深入分析了电压源换流器直流侧短路故障中最为严重的两极短路故障过程。将故障过程分为3个阶段,推导了电容放电阶段直流电压、电流表达式,分析了不控整流初始阶段存在的两种情况,对不控整流稳态阶段提出了采用开关函数计算短路电流的方法。最后通过PSCAD/EMTDC环境下±10 kV直流线路两极短路故障模型的仿真计算,对理论分析进行了验证。研究结果表明,两极短路故障后电路的响应情况与短路阻抗大小相关,短路阻抗较小时需要直流断路器在极短的时间内切除故障,短路阻抗较大时则可以利用交流侧的保护装置对直流侧电压、电流进行动态监测,实现直流侧短路故障的后备保护。     

我国研制成世界首台超导限流/储能系统样机

中国科学院电工研究所日前研制成功世界首台超导限流/储能系统样机。试验表明，该样机可迅速有效地限制短路电流、进行功率补偿和平抑瞬态故障。     

2×27.5kV双极真空断路器绝缘等级问题探讨

在铁路牵引系统中,实现自耦变压器的供电,需要断路器与接触网馈电线路直接进行接通与断开。该断路器为2×27.5kV双极真空断路器,在实际应用中,根据铁路运输的实际要求,需要设定2×27.5kV双极真空断路器的绝缘等级。在对T线与AF线的非接地故障进行分析中,发现如果2×27.5kV双极真空断路器开断短路故障时,线路中的短路电压不平衡,严重的情况下会造成绝缘爆炸。基于此,本文对2×27.5kV双极真空断路器的绝缘等级进行研究,以提升线路中的电压稳定性。     

新型半桥高频软开关PWM DC-DC气保逆变焊机

在传统半桥气保逆变焊机中,功率开关多处于硬开关状态或部分软开关状态。当其开关频率过高时损耗很大,降低了工作效率。本文提出了一种新型半桥高频软开关PWMDC-DC拓扑,该拓扑具有电路结构简单、逆变开关频率高、所有开关器件均能实现ZVZCS通断、控制方便等优点。在分析新型半桥软开关气保逆变拓扑工作原理的基础上,研究了一种适用于低电压、大电流场合的全数字化控制的新型半桥高频软开关气保逆变焊机。新型半桥软开关气保逆变焊机电路的实验与仿真结果验证了数字化控制的新型半桥软开关系统的优良性能。     

RMM3塑料外壳式断路器研制

介绍RMM3塑料外壳式断路器的发展现状、分类,RMM3塑料外壳式断路器采用了热磁式保护脱扣器,其额定极限短路分断能力和额定运行短路分断能力分为三个规格,介绍其技术参数,主要结构部件和功能.     

一种动弧触头紧固工装的工艺改进

断路器动弧触头在断路器开断故障电流时起着承载短路大电流的作用,它的装配质量将直接影响断路器的开断性能为保证动弧触头在装配过程中不变形特别是其掰状触指不变形需设计一种工装解决动弧触头安装过程的变型问题及拧紧工具拆卸时造成的拧紧力矩改变问题。     

一种高可靠性的故障保护电路设计及其应用

在介绍矢量180°全直流变频空调控制系统的基础上,提出了一种应用于DC180°正弦波驱动电路中短路保护电路。该电路设计了复合电平信号比较锁存器,实现系统过电流、负载突变、输入过欠压、电压突变、输出过压、电源欠压等故障的保护,提高了系统可靠性。     

一种大功率直流开关电源的主电路设计

开关电源设计最重要的2部分是主电路和控制电路。根据大功率直流开关电源的设计要求,结合大功率直流开关电源的工作原理、电路的拓扑结构、运行模式的特点及相关技术参数,本文进行性能分析并计算各项参数,通过计算所得的数据结果选择各元器件,设计出各个独立模块,最后组装成大功率直流开关电源的主电路。     

一种新型DC/DC全桥ZCT软开关电源的仿真研究

本文设计了一种改进型的零电流转换脉宽调制全桥DC/DC变换器,并对变换器的拓扑结构、工作过程及其特点做了深入阐述。这种新型变换器能在负载范围内成功实现所有主开关管和辅助开关管的零电流转换,而且副边整流二极管也能实现软转换,保证了变换器在很宽的负载范围内有很高的效率。随后设计了主电路和控制电路,给出了主电路参数,其移相控制采用UC3875实现。最后运用Pspice仿真软件对变换器工作特性进行了仿真,仿真证明其电路拓扑结构是正确的。     

一种新颖单相Boost功率因数校正器的研究

传统的Boost功率因数校正系统中开关损耗和系统EMI较大,针对该问题本文采用ZVT-PWM电路拓扑来减少系统损耗和EMI,在分析Boost ZVT-PWM电路工作原理基础上,根据DSP控制器特点给出了基于DSP的驱动控制方法,验证了适合数字化控制的功率因数校正算法,完成直流变换和PFC的闭环控制,实验表明主开关管在零电压下开通,减少了开关损耗;相对于单BOOST变换器双回路变换器降低单个变换器传递功率,具有较强的抗干扰性和实用参考价值。     

高压厂用变压器分支开关的选型和应用

大机组高压厂用变压器侧引线发生短路时,使用何种方式切断短路电流,是困扰电力系统的一大难题。笔者从安全性、可靠性和经济性的角度阐述了高压厂用变压器分支开关的选型;简要介绍了FSR大容量快速开关的原理和特点;分析了在高压厂用变压器高压侧套管处发生短路时,采用三种不同方式切断短路电流的利弊;说明了高压厂用变压器分支开关采用FSR快速开关的优越性;扼要介绍了FSR快速开关的实际应用。     

用于储能系统的双向DC／DC变换器的研究

针对用于可再生能源发电系统中的储能系统。介绍了一种双向DC／DC变换器,作为储能系统中的核心,双向DC／DC变换器对能量的合理分配和利用起了关键作用。电路采用现代电力电子器件IGBT作为开关管,通过控制其通断使其工作于不同模式,达到控制能量流动方向的目的。本文以DSP芯片为例,提出具体的控制策略。