1500V船用新型直流断路器的研究

介绍了几种典型的直流断路器的结构及其工作原理，在此基础上提出了一种新型结构的直流断路器，它应用电流转移原理，实现对直流电弧的强迫过零；采用电子操动来实现对故障的实时监测与断路器控制；采用单机构，实现了主电路分闸与转移电流的投入同步操作，不但使分闸速度有所提高，同时满足了在要求开距下投入电流，投入时间准确。文中对此新型断路器系统进行了电路仿真，最后进行了实验，实验结果与理论分析一致，表明新型结构动作准确、迅速、可行。     

并联电容器组同步投切策略的研究

章论述了电容器组在不同连接方式和不同参考信号时对应的同步关合和同步切除控制策略。讨论了开关关合特性k和合闸时间偏差△tm对同步关合的影响，并给出了选择最佳目标投入相位的方法，为补偿电容器组同步关合控制系统的设计提供了理论依据和软件算法基础。     

基于单片机技术的电子操动系统在直流系统短路保护中的应用

重点阐述了以单片机为智能核心的电子操动机构在直流系统短路保护方面的应用，采用新颖的结构形式，并介绍了一种简捷的判断故障电流的方法，实现了短路故障的快速检测。     

基于自适应神经元的短路电流参数提取

真空断路器实现选相分闸的关键是快速提取短路电流参数。传统快速傅立叶(FFT)和最小二乘参数估计方法由于响应速度慢、计算量大难以满足选相分闸的实时要求；该文基于自适应神经元，给出了一种真空断路器同步开断短路电流时快速提取短路电流参数，预测电弧熄灭时电流零点的方法。介绍了自适应神经元估计短路电流参数的基本原理，采用正交滤波器消除衰减直流分量和误差自相关估计自适应改变学习步长，加快神经元的学习收敛速度和减少稳态误差。MATLAB仿真验证了所提方法的快速性和有效性。     

新型126kV高压真空断路器的设计及开断能力试验研究

针对真空开关技术在126kV高电压等级应用的问题,提出了一种新型的126 kV高压真空断路器的设计方法。基本思想是采用双断口模式,设计了断路器的断口布置,使断口电压均匀分布,从而无需加装均压电容,避免传统方法中因均压电容的增加带来的隐患;根据断口布置,确定断路器的运动系统,利用虚拟样机软件ADAMS确定了优化结果;针对该新型断路器的开断能力测试,搭建了合成试验回路,经过一系列的试验,证实了新型的126 kV高压真空断路器具有31.5kA短路电流开断能力,表明该126kV高压真空断路器的设计不仅可行,而且新颖有效。     

基于单元化真空断路器串并联结构的大容量高压断路器设计方案

针对目前制造工艺的高压交流断路器参数水平不能满足日益增长的电网短路电流水平引起的保护要求,提出了一种基于单元化真空断路器串并联结构的大容量高压断路器设计方案。该断路器将40.5kV光控单元化真空断路器通过均压组件串联成为110kV的高压断路器,同时利用具有高耦合度、正常工作状态下能耗小的空心分裂电抗器,有效实现了自动均流和限流功能、集成控制、成倍增大断路器承受的额定电流以及短路电流能力。对该设计的工作原理进行了理论分析及仿真计算后试验验证了其可行性,因而在真空断路器领域开创了新的技术思路,在参数指标上达到了新的高度,迄今国内外尚未出现同时达到电压〉110kV、额定电流〉5kA、额定短路开断电流〉80kA的真空断路器。     

基于真空断路器的并联电容器组相控投切装置

为了减小配电网中无功补偿并联电容器组投切时所引起的涌流和过电压,开发了一种基于永磁机构的相控真空断路器系统,包括断路器本体和同步控制器.控制器硬件以数字信号处理器(DSP)TMS320LF2407A为核心,采用模块化设计思想,具有良好的抗干扰性.分析了断路器的机械特性、介质绝缘特性以及控制系统精度对相控投切效果的影响.系统实时采集电网参数并采用平均序列交越零点相位差分算法提取参考信号相位信息,配合合适的投切策略,完成电容器组在预定相位投切.该断路器装置已经完成在系统试验站的大量相控投切实验,实验表明样机运行稳定可靠,达到了预期设计要求.     

一种新型真空负荷隔离开关操动机构的研制

根据40.5kV电压等级开关设备的运行状况和特点，给出了一种新型的真空负荷隔离开关操动机构，并详细阐述了该操动机构的动作原理。为了使该操动机构的运动特性满足真空负荷隔离开关的灭弧室电性能参数，采用机械原理的相关理论对操动机构进行运动学、动力学分析，并建立数学模型，利用MATLAB实现了优化运算，根据优化结果，搭建操动机构实际模型和试验平台，进行机械性能的测试和分析，并通过型式试验进行验证。结果表明，这种结构简单、装配方便、性能参数符合真空灭弧室特性要求的操动机构具有高可靠性、高稳定性和便于操作等特点，同时表明该操动机构的研制是可行的，为操动机构的设计和分析提供了方法。     

真空灭弧室触头含气量与动态真空度

研究了灭弧室内工作表面吸气与放气的动态过程,分析了触头材料的含气量与电弧输入能量对动态真空度的影响,讨论了开发更大电流等级真空断路器对触头材料的要求。