电力变压器和高压断路器状态监测技术的发展与现状综述

状态监测在电力系统电气设备的故障诊断和智能决策领域受到了越来越多的关注,本文以电力变压器、断路器为例阐述了状态监测技术的发展和现状,介绍了状态监测系统的组成,讨论了电气设备实行状态监测过程中存在的问题并对发展前景提出看法。     

基于全响应算法的故障电流相控开断研究

故障电流可控开断(CFI)的难点在于快速准确地检测到故障发生,估计出故障电流参数并预测出可用的过零点及判断出故障类型,为此提出了一种全响应算法。该算法基于电路的全响应原理,将含有指数分量的故障电流方程线性化,并使用最小二乘法求解;采用F0假设检验检测故障初始时刻,给出了故障相及故障类型的判据,确定了三相故障电流可控开断策略。利用MATLAB编程CFI控制策略处理程序,分别从PSCAD仿真的故障电流数据和录波数据进行了仿真和验证。结果表明:算法能在故障发生后3 ms内判断出故障类型,精度在±0.5 ms以内,能够满足三相故障电流可控开断的要求。     

合成回路试验电流引入可靠性的研究

阐述了影响合成试验成功的关键技术问题,采用光隔、单片机等技术实现了合成回路各开关时序以及电流引入时间的准确控制,提高了合成试验可靠性和成功率,并开发了单片机数据采集和合成回路试验控制系统.     

具有串联补偿作用的新型故障限流器(FCL)的研究

提出了一种带串联补偿的故障电流限制器,它由电容和电感相串联而成。与电容相并联的是真空触发间隙或斥力机构开关,它控制着正常时的串补或故障时的限流。通过EMTP的仿真分析,证明它的良好特性,是电力系统中有用的保护设备。     

基于热传导模型的场击穿型触发真空开关

介绍了场击穿型触发真空开关的基本结构和工作过程.从场击穿型触发真空开关场致发射击穿机理的分析出发,通过数学建模,引入热力学运动方程,建立了场击穿型触发真空开关的真空放电阴极斑点热传导模型,它可以用来描述和估算场击穿方式下触发真空开关的时延特性.然后以初始等离子体的产生与扩展机理为重点,讨论了场击穿型触发真空开关的时延特性,进行了实验和仿真分析计算,研究表明,所建立的阴极斑点热传导模型其时延计算结果和实验数据较为吻合,证明了计算模型的正确性.     

基于电磁斥力机构的直流真空断路器模块

基于换流技术的机械式高压直流断路器是目前110 kV以上直流线路控制和保护断路器的解决方案之一,其研发对发展直流电力系统的意义重大。目前此类直流短路开断的技术瓶颈在于基础模块设计与各模块运动特性的调控。该文提出一种基于换流技术的60 kV机械式直流真空断路器模块,该断路器模块由主开关、换流开关及换流回路三部分组成。主开关和换流开关均采用双断口串联形式,分别由4套联动的电磁斥力机构独立控制。根据两种机构的不同参数,运用ANSOFT仿真软件对机构斥力驱动力进行仿真,并选取不同的驱动电路实测了各开关的运动特性,给出了各机构的储能电容参数,该直流真空断路器模块能够满足在4 ms内达到对60 kV/16 kA故障电流成功开断的条件,可作为110 kV以上高压直流断路器的基础模块。     

用于电子式电流互感器的数字积分器

积分器是基于Rogowski线圈的电子式电流互感器中的关键环节。同模拟积分器相比，数字积分器具有更高的精度和稳定性，更适用于电子式互感器。文中主要论述了互感器用数字积分器的设计与实现，分析比较了多种积分方案；提出了根据设计精度要求，确定积分器所需最低采样率的算法；讨论了解决积分中漂移、初值及饱和问题的措施。研制了数字积分器样机，并进行了实验。实验结果验证了设计方法的有效性与实用性。     

基于电容分压器的电子式电压互感器的研究

分析了以电容分压器为传感元件的电子式电压互感器(ECVT)的工作原理、特性,介绍了ECVT的研制、试验情况及其暂态响应特性。分析研究表明,ECVT体积小、绝缘好、抗干扰能力强、无铁心饱和。ECVT带俘获电荷重合闸引起的暂态误差可用软件技术校正。一次侧短路时,暂态响应特征与短路发生时刻、分压器参数有关,而负载对暂态特性影响不大。     

CuCr触头材料制造工艺的现状与新发展

概述了真空开关所用的CuCr触头材料制造工艺中的粉末冶金、真空熔炼等制造工艺的特点和存在的问题,并着重介绍了等离子体技术在CuCr材料制造中的应用。     

高压开关全电压关合试验相关问题研究

以国际电工委员会(IEC)和我国关于高压断路器合成试验的相关标准为依据,笔者提出了一种基于真空触发开关(TVS)的电流源快速合闸开关和全电压关合试验回路。分析了全电压关合试验的实施难点以及影响与直接试验等价性的主要因素,引入短路关合电流是否投入的综合判据,设计并实现了可进行额定参数为110 kV/63 kA电流源主控开关和全电压关合试验系统样机。以进行具有最大预燃弧时间的全电压关合为例,对所研究的试验系统进行了功能和可靠性现场试验。结果表明,该系统在大功率试验站强电磁干扰环境下具有较高的控制精度和工作稳定性。