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。     

基于线圈瞬态电流参数优化的真空断路器永磁操动机构动作特性研究

针对永磁操动机构出力不足、动作特性与真空断路器开断性能难以配合的问题,对单线圈双稳态真空断路器永磁操动机构进行了研究,在剖分永磁操动机构结构的基础上,分析了磁路磁链的分布关系,建立了三维电磁场数学模型。采用有限元法仿真分析方法,求解了永磁操动机构线圈瞬态电流与动铁芯合闸动作特性之间的关系,并探讨永磁操动机构储能电容容量、电源电压、线圈匝数和负载等效质量等主要参数对真空断路器合闸动作特性的影响。研究结果表明,仿真计算数据与试验测试数据吻合,优化后的电容、线圈及负载参数可对永磁操动机构的位移检测、系统故障诊断、结构改进等提供理论依据。     

直流断路器工况中IGBT的关断特性测试与分析

直流断路器是保障柔性直流输电系统可靠性的重要装备,IGBT作为断路器的关键器件对断路器整机分断能力有着重要影响。现对直流断路器用IGBT的主要工作特征做简要阐述,根据实际工况搭建了测试系统,对器件进行超额定值的大电流关断测试,并对测试结果进行理论分析,这对直流断路器用IGBT的器件参数配置具有良好的指导意义。     

断路器中永磁操动机构运动仿真研究

断路器是电力系统中常用的电力装置,它的主要功能是切断负载电流,及在供电系统发生故障时切断产生的短路电流,以此确保供电系统在电力运行中不发生损坏,因此,断路器的反应时间至关重要。大型断路器主要包含操动机构和断路器本体等两大组成部分。操动机构作为断路器分、合闸时的动力来源,主要决定了断路器开合的机械性能以及反应时间。目前,常用的操动机构根据动力来源分类,主要有弹簧操动机构、液压操动机构、电机操动机构和永磁操动机构等。其中,永磁操动机构具有结构简单、动作迅速、生命周期长等优点,针对该驱动形式,采用Matlab/Simulink仿真工具建立永磁操动机构的数学运动模型,对它的运动特性进行研究。     

脉动送丝对MAG焊射滴过渡的影响研究

采用新型脉动送丝机构对钢焊丝MAG焊进行了试验研究，结果表明：在远远低于临界电流值时即可实现恒定直流射滴过渡，而且熔滴尺寸及过渡频率可以在一定范围内进行人为控制，突破了钢焊丝MAG焊射滴过渡临界电流的限制。     

低压断路器大电流检测试验设备研究

针对低压断路器的大电流检测试验过程中功耗高、设备寿命短和自动化水平低等问题,对目前国内生产企业和质检机构使用的大电流检测设备进行了调研.对相关国家检测标准和企业检测工艺进行了总结,阐明了大电流检测试验在低压断路器产品检测工作中的重要意义.对此类检测设备的电气原理和机械结构进行了分析,阐述了两种分别基于调压器和电子式电源的电气方案,并分析了电子式电源方案的先进性.从机械设计的角度出发,指出了大电流测试夹具结构在具体设备设计和使用中的优缺点.提出了基于调压器和电子式电源两种方案在功耗、通用性、成本和自动化4个方面的优缺点.研究结果表明,将基于电子式电源的设备方案应用到行业的相关设备,有利于降低设备功耗,提高设备的寿命和自动化水平.     

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。     

基于无传感器检测方法的机械系统扭振试验研究

为了研究无传感器检测方法用于机械系统扭转振动检测的机理及效果,建立了一个由感应电动机驱动,以直流发电机为负载的轴系扭振模拟试验台。通过控制发电机负载回路的快速通断产生轴系扭转振动,利用Hilbert变换包络谱提取电流信号中的故障信息,并与电涡流位移传感器拾取的横向振动信号进行了比较。试验和分析结果表明,电机驱动设备的机械故障信息主要以扭转振动方式耦合到定子电流中,相对于横向振动检测,无传感器检测方法更适合机械系统的扭转振动故障检测与诊断。     

低压断路器的选择和应用

1　断路器短路瞬动保护有一定的范围 (区域 )用户反映 ,断路器 (万能式、塑料外壳式或小型断路器 )遇到负载端发生短路时 ,断路器竟然不跳闸 ;而另有用户说 ,负载处短路、短路点前的断路器不动作 ,反而是此断路器前的断路器动作了。他们问 :是不是断路器的质量有问题 ?经过分析和计算。结论是 :并非断路器质量问题 ,而是断路器的瞬时动作电流选择的失误 ,也就是说 ,短路处的短路电流的灵敏性 (度 )不够 ,断路器就不可能动作。公认的灵敏性 (度 )要求 :线路发生短路时 ,短路电流与断路器的瞬动电流整定值之比 ,即 (短路电流 ) / (断路器瞬动…     

电磁式电流互感器谐波比值误差实验与分析

电磁式电流互感器谐波传变特性复杂多变,传变误差难以估计。设计了铁磁性材料磁滞回线的观测实验,分析了磁滞回线形状对电流互感器谐波传变误差的影响。针对谐波误差检测精度要求高的难点,研制了高精度的电流互感器谐波误差检测系统,并通过实验分析了频率、负载、基波电流、谐波相角、直流分量对电流互感器谐波传变误差的影响。