基于两电平电压源合成试验方法的混合式直流断路器开断过程仿真研究

直流断路器在研究过程中需要试验测试为设计提供参考,在其制造完成后则需要进行型式试验验证其可靠性。文中以15 kV电压等级的负压耦合型混合式直流断路器为例,对其短路电流开断过程进行仿真并提取了关键点电应力;阐述了两电平电压源合成试验方法,设计了适用于负压耦合型混合式直流断路器的两电平电压源合成试验回路,并优化了参数选取;将两电平回路下开断过程的仿真结果与开断过程所需的电应力进行对比,证明了两电平电压源合成试验方法可以提供开断过程所需的电压与电流应力,验证了两电平合成试验方法的等效性与可行性。文中研究结果可为高压直流断路器的研究、设计及试验提供参考。     

三相非对称故障开断试验探讨

通过分析影响断路器开断非对称故障的因素,介绍了以反映暂态恢复电压的电流零点的非对称水平、电流变化率以及反映电弧能量的最后电流半波的幅值、持续时间等参数为判据进行非对称故障开断的试验方法。     

非对称电流开断合成试验方法分析

阐述了进行非对称电流开断合成试验的必要性和特殊性。对相应国标中的有关规定作了详细的解读和分析,介绍了采用对称电流开断合成试验（T100s）回路及其简化法的局限性,分析了具有较大直流分量的短路电流在＂大半波＂或＂小半波＂熄弧后,工频恢复的变化规律,提出了两种等价性较高且构思原理新颖的试验线路,该试验线路特别适合于要求非对...     

一种新的特高压断路器合成试验回路

特高压断路器试验方法的研究是特高压输电工程发展的基础。该文根据合成试验回路的基本原理，提出了一种新的适用于特高压断路器大容量试验的新型合成试验回路。给出了该试验回路的详细拓扑结构，介绍了回路的工作原理。根据描述开断电弧特性的麦依尔(Mayr)方程，建立参数化的PSCAD电弧电阻模型。在此基础上，对回路的开断试验过程进行仿真，得到了T100试验时的电流电压波形。对暂态恢复电压、电流过零前的变化率等进行分析，并与ABB的增强型并联引入回路(EPIC回路)和IEC试验标准进行比较。结果表明，该回路可以满足特高压断路器的开断试验要求，并具有足够高的试验等价性。     

直流断路器电流开断试验技术与试验回路

随着直流电力技术的不断发展,直流断路器在高、低压直流电网中的重要性日益明显,直流断路器的试验技术与试验回路设计、实施也成为容量试验站研究的热点。文中分别讨论了中低压直流断路器、高压直流断路器的电流开断技术、开断要求,以及开断试验回路的设计、实施和试验技术。所设计的中低压直流断路器电流开断试验回路一期调试结果为额定电压2 kV、额定短路电流82.6 kA/峰值126.2 kA,完全满足1.8 kV/80 kA直流断路器的试验需求,此外根据设备参数理论上的试验容量可以满足额定参数4 kV/125 kA直流断路器的试验需求。进一步讨论了高压直流断路器电流开断的合成和直接试验回路,并给出了以直接试验回路进行试验时的典型试验结果。文中的研究内容为大容量试验站进行中低压和高压直流断路器电流开断试验回路设计和试验实施具有一定的参考价值。     

几种用于特高压断路器的容量试验回路分析

由于短路容量大、恢复电压高,采用传统的合成试验方法已不能考核特高压交流断路器的短路开断性能。笔者根据STL合成试验导则中的3种特高压短路开断试验回路,利用PSCAD进行仿真计算,得到相应的电压波形,以此为边界条件,用ANSYS对特高压断路器开断后电位分布进行了仿真,并对3种特高压断流容量试验回路进行了分析。     

特高压断路器几种开断试验回路比较

特高压断路器开断试验方法的研究是特高压输电技术发展需要解决的关键问题之一。根据开断过程中的电弧特性,基于Mayr电弧方程理论,建立参数化的PSCAD电弧电阻模型,通过对几种适用于特高压断路器开断试验的合成回路进行系统仿真分析,模拟了直接试验回路、Hitachi四参数试验回路和ABB的EPIC试验回路的开断过程,以直接试验回路为基准,对Hitachi回路和EPIC回路开断前后的电弧过程和恢复电压进行了比较。     

作者荅复

<正> 首先感谢彭文达同志极其仔细地阅读了拙文“关于直接试验和合成试验等价性的一些问题”,并对计算合成回路参数的原则及其论证提出了意见。在未谈具体问题前,想再强调一下拙文论述的范围。文中所论述的范围,是断路器和试验回路间的相互作用阶段中作用于断路器上的暂态恢复电压,非后续的工频恢复电压,而且是研究带有弧后电流的热开断极限。其目的是寻求按IEC标准确定的合成回路和直接试验回路在这一阶段可能存在的等价性方面的差别,确定合     

直流断路器模拟试验回路的设计与仿真

目前针对实验室内测试换流式直流断路器的开断性能,多采用工频的合成回路进行试验,其等价性有待商榷。文中提出采用叠加振荡电流源来模拟实际直流短路电流的方案。针对设计参数为额定电流2 kA,短路电流20 kA,最大电流上升率6 kA/ms的直流系统,分别计算了低频、高频电流源回路及电压源回路的相关参数,通过PSCAD搭建了整体的系统模型,分析了各模块间的动作时序,并成功进行了开断试验,对实际直流断路器及其测试平台的设计有一定的参考价值。     

高压直流开断试验回路等价性研究

高压直流开断试验回路,成本低、结构简单、调节方便,广泛应用于世界各国高压直流开断研究和断路器的检验之中。因此试验回路的等价性便成为高压直流开断研究中的一个重要课题。文章介绍了试验回路的开断过程,并与国际上公开发表的现场开断试验结果进行比较,得出结论:高压直流开断试验回路在电弧能量、电流过零、恢复电压等三个重要方面,符合断流容量试验的等价条件。     

全电压关合试验的控制策略及其实现

与国外大功率试验室相比,我国的现有高压试验水平还相对落后.针对国内各大电力试验站的现有设备状况和试验条件,提出了以真空触发开关作为电流源快速关合装置的合成关合试验回路.重点阐述了关合试验中的控制策略及其实现,并对试品合闸相位、合闸时间分散性和预击穿特性等影响控制精度的主要因素进行了分析.该试验回路可以进行126～252kV/63kA全电压合成关合试验.     

直流断路器分断试验等效评价标准及其考核方案

直流断路器作为新型电力装备,目前国际上尚无相关的试验标准,其等效分断试验方法有待深入研究。相较于交流系统故障电流存在自然过零点,直流断路器实现直流故障电流分断的关键在于通过自身不同支路间的换流过程,建立起大于直流系统电压的暂态开断电压来抑制故障电流。然而,现有分断试验对于暂态开断电压建立阶段关键部件电压相关应力考核尚属空白。首先,详细分析暂态开断电压建立阶段关键部件电气应力,在明确需要重点考核的应力基础上,提出能够覆盖整个分断过程的直流断路器分断试验等效评价标准。然后,提出分断试验等效系数k,并根据系数k对现有分断试验电路参数进行设计,在复现所提等效标准的同时,提高试验的经济性及可行性。最后,按照所提参数设计方法,针对50kV断路器单元进行分断实验验证,实测等效电容电压与仿真预期误差为0.36%,证明试验电路参数设计方法的正确性。所提直流断路器分断试验等效评价标准解决了现有分断试验应力考核不完善的问题;分断试验电路参数设计方法可为“100%”复现所提关键应力提供经济、可行方案。     

基于低能量直流的真空断路器短路开断能力评估

针对目前真空断路器无法在现场进行短路开断能力评估的问题,提出一种利用低能量直流对真空断路器短路开断能力的评估方法。首先分析真空断路器的基本结构和电弧开断原理,得出工程实践中真空断路器开断故障电流失败的原因;其次使用小容量直流高电压、直流大电流模拟真实情况,在断路器触头间注入可控的直流电流和直流电压,通过检测断路器分闸过程电气量变化时间来评估断路器的极限开断能力。对安徽某变电站VS1-12真空断路器进行现场测试,结果表明低能量直流法能有效评估真空断路器短路开断能力,适合现场对断路器短路开断能力的筛查评估。     

Comparing direct and synthetic tests for interruption ofline-charging capacitive current

Using a validated arc model, this paper analyzes current distortion and voltage waveforms during both direct and synthetic tests for interruption of line-charging capacitive current by power circuit breakers. Although the voltage of the electric arc drawn between breaker contacts may produce significant current distortion, it is demonstrated that the most significant parameter affecting the breaking capacity of power circuit breakers in capacitive-current switching tests is the voltage jump appearing across breaker contacts immediately after current interruption. It is essential to correctly define the supply circuit impedances and the associated voltage jump so as not to reduce or increase this test severity unduly     

特高压断路器的大容量开断试验等价性分析与开断试验方法

根据特高压断路器试验要求,对Weil-Dobke电流引入型合成试验回路的等价性进行了分析,探讨了引入电流的频率要求。介绍了ABB公司的EPIC合成试验回路,讨论了EPIC回路的结构和工作特点,指出了EPIC回路存在的问题。提出了适用于特高压断路器大容量试验的XIHARI合成试验回路,详细介绍了该回路的工作原理,对其试验等价性进行了分析。     

高压直流开断合成试验回路的研究

文章对高压直流开断合成试验回路的开断过程、等价性及实用性进行探讨。     

单相短路试验的三相试验变压器供电

熔断器、单极开关等产品的短路试验需要单相电源。在利用三相试验变压器供电时，为满足不同试验电压的要求，除了三相试验变压器常用的调压方式外，还可通过变压器不同输入、输出连接方式及低压绕组的多种三相不对称接法进行调压，得到更多的单相电压等级。     

大容量试验中威尔合成回路的等价性分析

介绍了高压断路器开断短路电流的过程及各阶段的特征,叙述了合成试验等价性的通用要求,分析了合成试验与直接试验的等价性问题。