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一种具有限流能力的新型混合式高压直流断路器拓扑
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作者 王金健 王志新 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期143-149,共7页
受到高压直流断路器开断容量以及关断时间的限制,直流电网面临故障抑制与清除的难题。提出了一种具有限流能力的混合式高压直流断路器拓扑,通过在电流转移回路中引入限流装置,达到有效抑制故障电流目的。分析了该断路器的拓扑结构、工... 受到高压直流断路器开断容量以及关断时间的限制,直流电网面临故障抑制与清除的难题。提出了一种具有限流能力的混合式高压直流断路器拓扑,通过在电流转移回路中引入限流装置,达到有效抑制故障电流目的。分析了该断路器的拓扑结构、工作原理,并给出了断路器关键参数的计算方法,最后,针对三端柔性直流输电系统应用,在PSCAD/EMTDC平台进行仿真验证。仿真结果表明相较于其他方案,该断路器在系统正常运行情况下的通态损耗小、动态特性好,出现故障时能够快速切除故障电流,满足多端柔性直流输电系统对故障电流的抑制要求。 展开更多
关键词 混合式直流断路器 直流故障电流抑制 直流电网 短路电流 柔性直流输电
阻容式直流断路器及其在柔直系统中的应用 被引量:1
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作者 王渝红 王媛 +1 位作者 曾琦 刘程卓 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期1-11,共11页
为减小柔性直流输电系统在直流线路故障后的换流器闭锁概率,提高系统故障隔离及重合闸恢复能力,提出了一种新型阻容式直流断路器(RC-DCCB)。该阻容式直流断路器的主开断支路中加入了电容、充电电阻及卸荷电阻构成的限流阻容结构,可利用... 为减小柔性直流输电系统在直流线路故障后的换流器闭锁概率,提高系统故障隔离及重合闸恢复能力,提出了一种新型阻容式直流断路器(RC-DCCB)。该阻容式直流断路器的主开断支路中加入了电容、充电电阻及卸荷电阻构成的限流阻容结构,可利用电容充电及电阻卸荷过程有效抑制故障电流峰值,稳定断路器动作期间的直流电压及电流值。此外,进一步研究了阻容式直流断路器在柔直系统故障隔离及自动重合闸中的应用,基于阻容式直流断路器的故障保隔离方案能够在重合闸前的去游离阶段维持直流系统电压和电流稳定,且无需换流器闭锁或控制切换,有利于稳定交直流系统并快速恢复功率传输。由于将断路器的阻容支路并联于直流母线上作为多回直流线路的共用主开断支路,该直流断路器在换流器出线较多的场合具备一定经济性优势。在PSCAD/EMTDC中搭建半桥MMC测试系统对所提阻容式直流断路器及其故障隔离方案进行仿真试验,仿真结果证明了其有效性。 展开更多
关键词 混合式直流断路器 柔性直流 直流故障 故障隔离 重合闸
柔性直流电网中直流故障特性分析及线路故障重启策略 预览
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作者 苏见燊 郭敬东 金涛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第A01期352-359,共8页
直流侧故障是基于模块化多电平换流器(MMC)的高压直流输电(HVDC)的关键问题,特别是柔性直流输电推广应用到架空线场合。本文针对柔性直流电网系统,研究其直流极间短路故障特性,建立半桥型MMC故障等效电路并推导对应的过电流解析方程。... 直流侧故障是基于模块化多电平换流器(MMC)的高压直流输电(HVDC)的关键问题,特别是柔性直流输电推广应用到架空线场合。本文针对柔性直流电网系统,研究其直流极间短路故障特性,建立半桥型MMC故障等效电路并推导对应的过电流解析方程。接着探究混合式直流断路器开断故障电流的工作方式,基于混合式直流断路器提出一种线路故障重启策略。最后在PSCAD/EMTDC平台上,搭建直流电网系统仿真模型,证明所提出方案的有效性和可行性。结果表明,在混合式断路器重合闸之后0.1s内,各换流站的功率恢复并维持稳定运行,能够使直流电网稳健快速地穿越线路极间短路故障。 展开更多
关键词 直流故障 保护策略 混合式直流断路器 模块化多电平换流器(MMC) 架空线
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500kV柔性直流电网直流断路器操作过电压研究
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作者 韩雪 杨鸣 +2 位作者 司马文霞 袁涛 付峥争 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期72-81,共10页
我国正在建设的张北±500k V柔性直流电网工程将采用混合式直流断路器与架空线相配合的技术方案,然而混合式直流断路器的运行特性尚不清楚。本文以张北柔性直流电网工程为背景,搭建了含混合式直流断路器在内的柔性直流电网模型,整... 我国正在建设的张北±500k V柔性直流电网工程将采用混合式直流断路器与架空线相配合的技术方案,然而混合式直流断路器的运行特性尚不清楚。本文以张北柔性直流电网工程为背景,搭建了含混合式直流断路器在内的柔性直流电网模型,整定了故障保护策略,研究了换流站在典型故障下,柔性直流电网操作过电压的规律及机理。研究结果表明:故障保护对柔性直流电网操作过电压的影响与故障位置高度相关;线路发生故障时,故障保护将显著增大换流站大部分关键节点的过电压;直流断路器与电抗器之间发生接地故障,北京站换流站出线电压最大值由11.6 kV增至949.7 kV (标幺值为1.9);阀厅内发生故障时,故障保护将显著降低换流站大部分关键节点过电压最大值;换流变阀侧三相接地,北京站换流器端间过电压最大值降低了56.3%。基于过电压计算的结果,得出了避雷器配置方案和设备保护水平,为高压直流断路器的应用和柔性直流换流站设计提供参考依据。 展开更多
关键词 柔性直流电网 模块化多电平换流器 混合式直流断路器 操作过电压 故障保护策略 避雷器
一种强制换流型混合式高压直流断路器方案
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作者 王辉 马超 +1 位作者 郝全睿 韩国庆 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2425-2433,共9页
高压直流断路器在直流系统保护中起着重要作用。针对现有直流断路器在经济性、合闸电弧问题和快速性方面不能兼备的缺陷,提出了一种强制换流型混合式高压直流断路器拓扑。所提方案的拓扑结构中引入了1个绝缘栅双极晶体管(insulated gate... 高压直流断路器在直流系统保护中起着重要作用。针对现有直流断路器在经济性、合闸电弧问题和快速性方面不能兼备的缺陷,提出了一种强制换流型混合式高压直流断路器拓扑。所提方案的拓扑结构中引入了1个绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT),用来配合隔离开关进行合闸操作;引入二极管组并将平波电抗器均分在断路器两侧,以减小对避雷器的压力,延长避雷器的使用寿命;电力电子支路用子模块级联拓扑,避开了大规模IGBT动态均压的技术难题。基于所提拓扑设计了10kV直流断路器,对正常运行以及故障切除、故障恢复合闸下的运行情况进行了分析及仿真,同时与含ABB方案的两种典型方案进行了比较。仿真结果表明:基于所提拓扑的直流断路器最快切除故障电流时间为3.63 ms,开断电流容量为4.09 kA,正常合闸机械支路端电压为0,实现了无弧合闸,IGBT使用数量较ABB方案减半,避雷器吸收能量较传统方案减半,经济性较好,符合直流断路器性能要求。该结果验证了所提拓扑结构具备可行性。 展开更多
关键词 直流电网 混合式直流断路器 强制换流 短路故障 拓扑结构
改进的混合直流断路器方案 预览
6
作者 刘黎 卢志飞 +1 位作者 戴涛 李剑波 《电源学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期124-131,162共9页
模块化多电平换流器高压直流输电MMC-HVDC(modular multilevel converter based high voltage direct current)技术近年来得到迅猛发展,已成为解决新能源并网以及多端直流互联的有效手段之一,而高压直流断路器的缺乏已成为制约其工程应... 模块化多电平换流器高压直流输电MMC-HVDC(modular multilevel converter based high voltage direct current)技术近年来得到迅猛发展,已成为解决新能源并网以及多端直流互联的有效手段之一,而高压直流断路器的缺乏已成为制约其工程应用的瓶颈之一。首先探讨了MMC-HVDC的双极短路故障特性;接着,对比分析了不同类型的直流断路器技术;然后,基于上述结果,在传统混合直流断路器基础上,提出了一种改进的混合式直流断路器方案,并详细分析了其工程过程;最后,通过仿真对其可行性和有效性进行了验证。 展开更多
关键词 柔性直流 直流电网 故障特性 混合式直流断路器
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一种混合式高压直流断路器的换流特性研究
7
作者 李莉 张彼德 +2 位作者 方春恩 唐小雨 李伟 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期101-107,共7页
高压直流电网发生短路故障时,为了系统安全稳定运行,直流断路器应在很短的时间内切除故障线路,而电流转移过程是断路器成功切断故障电流的关键。文中对级联全桥混合式高压直流断路器换流过程进行分析,着重研究了故障电流分断过程中断路... 高压直流电网发生短路故障时,为了系统安全稳定运行,直流断路器应在很短的时间内切除故障线路,而电流转移过程是断路器成功切断故障电流的关键。文中对级联全桥混合式高压直流断路器换流过程进行分析,着重研究了故障电流分断过程中断路器的3次换流过程,并建立换流过程的等效模型。在PSCAD/EMTDC中仿真分析了3次换流过程的主要影响因素及其影响规律,得到混合式断路器的换流特性结论,为研制开断时间更短、开断容量更高的直流混合式断路器提供参考。 展开更多
关键词 混合式直流断路器 电流换流特性 换流模型 开断时间 故障切除
双臂架构的混合型直流断路器拓扑结构研究
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作者 单任仲 王世友 +2 位作者 刘闯 蔡国伟 姜朋 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期2065-2071,共7页
柔性直流输电(VSC-HVDC)更适合远距离大容量电能传输,能够有效提高大电网对分布式发电的并网消纳能力,直流断路器作为柔性直流输电的核心设备,能够快速切断故障电流、防止故障扩大。直流断路器主要分为机械式、固态、混合式3种类型,其... 柔性直流输电(VSC-HVDC)更适合远距离大容量电能传输,能够有效提高大电网对分布式发电的并网消纳能力,直流断路器作为柔性直流输电的核心设备,能够快速切断故障电流、防止故障扩大。直流断路器主要分为机械式、固态、混合式3种类型,其中混合式直流断路器具有机械式直流断路器和固态直流断路器带载能力强、损耗小、电弧易熄灭、故障电流切断速度快等优点,逐渐成为直流断路器的主流发展方向。通过研究一种典型的混合式直流断路器,针对其存在的避雷器容量大、固态开关组不能零电压开通、故障电流切除时间长等缺点,提出了一种双臂架构混合型直流断路器,并通过仿真将2种断路器做了对比,仿真对比结果证明所提出的双臂结构混合型直流断路器更加经济、切除故障电流速度快、固态开关组可以实现零电压开通。 展开更多
关键词 柔性直流输电 双臂架构 混合型直流断路器
适用于混合式高压直流断路器运行试验系统 预览
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作者 常忠廷 才利存 +2 位作者 徐涛 张坤 王朋 《广东电力》 2019年第5期106-111,共6页
用于快速清除直流侧故障的混合式高压直流断路器是柔性直流电网的核心设备之一。介绍了混合式高压直流断路器的拓扑结构和基本工作原理,对其各个模块的电气应力进行了分析。介绍了高压直流断路器的试验回路原理和试验方法,给出电容电感... 用于快速清除直流侧故障的混合式高压直流断路器是柔性直流电网的核心设备之一。介绍了混合式高压直流断路器的拓扑结构和基本工作原理,对其各个模块的电气应力进行了分析。介绍了高压直流断路器的试验回路原理和试验方法,给出电容电感参数的计算方法,并利用PSCAD进行仿真。最后完成25kA故障电流的分断试验和4125A电流短时耐受试验,给出相关试验参数及典型波形,为进行更高电压等级、更大试验电流的高压直流断路器提供技术参考。 展开更多
关键词 柔性直流 混合式直流断路器 电气应力 运行试验 PSCAD仿真
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混合型直流断路器用IGBT测试平台建模与分析
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作者 邓二平 张传云 +2 位作者 应晓亮 赵志斌 黄永章 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第2期154-160,共7页
为准确得到绝缘栅双极型晶体管(IGBT)在混合型直流断路器下的性能参数,测试平台的设计非常重要。结合断路器的特殊工况,对测试平台关键部件模型进行分析,并考虑寄生参数建立测试平台精细化电路模型。仿真分析了测试平台寄生参数对被测I... 为准确得到绝缘栅双极型晶体管(IGBT)在混合型直流断路器下的性能参数,测试平台的设计非常重要。结合断路器的特殊工况,对测试平台关键部件模型进行分析,并考虑寄生参数建立测试平台精细化电路模型。仿真分析了测试平台寄生参数对被测IGBT测试电气应力的影响。结果表明,寄生电阻对测试应力影响很小,而缓冲电容换流回路寄生电感对IGBT关断能量影响显著,金属氧化物可变电阻器(MOV)放电回路寄生电感对IGBT的过电压影响显著,且各支路寄生电感对IGBT过电压的影响存在耦合性。建立的平台模型和寄生参数分析可以有效指导断路器用功率器件测试平台设计。 展开更多
关键词 混合型直流断路器 绝缘栅双极型晶体管(IGBT) 测试平台建模 寄生参数 应力分析
±500kV柔性直流输电系统雷电反击侵入波对直流断路器的影响
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作者 司马文霞 司燕 +3 位作者 杨鸣 袁涛 许韦华 李泓志 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2375-2384,共10页
500 kV张-北柔性直流输电工程拟采用架空线路输电和混合式直流断路器方案,雷电侵入波会对混合式直流断路器绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolartransistor,IGBT)等器件的绝缘产生较大威胁。为此,基于混合式直流断路器支路阻抗频... 500 kV张-北柔性直流输电工程拟采用架空线路输电和混合式直流断路器方案,雷电侵入波会对混合式直流断路器绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolartransistor,IGBT)等器件的绝缘产生较大威胁。为此,基于混合式直流断路器支路阻抗频率特性,分析双端±500k V柔性直流架空输电系统中雷电反击侵入波在断路器各支路中的分布规律,研究断路器元件参数对由电阻(resistor)电容(capacitor)和二极管(diode)构成的RCD支路分流'窗口期'及固态开关支路各个节点过电压的径向分布特性的影响规律,包括杂散电感和RCD支路电容、电阻值。结果表明,RCD支路对侵入波有显著的分流作用,而且存在于一个'窗口期'内。此外,增大RCD支路杂散电感可有效降低RCD支路的雷电冲击电流;增大RCD支路电容可有效降低该支路冲击电流的陡度,然而会增大该支路冲击电流的幅值。因此电容C的选择需综合考虑混合式直流断路器的开断性能、关断过电压峰值及RCD回路冲击电流值。研究成果可为±500k V柔直架空输电系统中混合式直流断路器各支路参数和绝缘参数的设计提供参考。 展开更多
关键词 混合式直流断路器 阻抗频率特性 反击侵入波 杂散电感 分流特性 分布特性
混合直流断路器自然换流过程中弧压的测量及建模 预览
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作者 李博 彭振东 +1 位作者 沙新乐 杨晨光 《船电技术》 2019年第2期45-48,共4页
混合式断路器的电流转移主要有自然换流和强迫换流两种方式,其中自然换流是在机械开关斥力机构驱动触头分闸过程中产生电弧电压的作用下迫使故障电流由机械开关向半导体开关转移的过程,该阶段电弧电压的大小及变化过程对转移时间有着至... 混合式断路器的电流转移主要有自然换流和强迫换流两种方式,其中自然换流是在机械开关斥力机构驱动触头分闸过程中产生电弧电压的作用下迫使故障电流由机械开关向半导体开关转移的过程,该阶段电弧电压的大小及变化过程对转移时间有着至关重要的影响。本文通过实验精确测量12kA电流等级下真空电弧电压的大小及变化规律,并利用PSCAD/EMTDC建立电弧电压数学模型,最后将该电流等级下换流时间的仿真计算和实验实测结果进行对比,验证了真空电弧电压模型的可靠性与正确性。 展开更多
关键词 混合式断路器 自然换流 电弧电压 转移时间
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混合式直流断路器重合闸策略
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作者 张盛梅 安婷 +3 位作者 裴翔羽 杨杰 庞辉 赵成勇 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期129-140,共12页
架空线的使用将造成未来柔性直流电网瞬时性故障发生的概率增大,必须配备有效的重合闸策略进行系统恢复。为了减少混合式直流断路器转移支路同步重合可能带来的保护误动、绝缘破坏甚至电力电子器件损坏等不利影响,提出了一种利用转移支... 架空线的使用将造成未来柔性直流电网瞬时性故障发生的概率增大,必须配备有效的重合闸策略进行系统恢复。为了减少混合式直流断路器转移支路同步重合可能带来的保护误动、绝缘破坏甚至电力电子器件损坏等不利影响,提出了一种利用转移支路分级投入的新型重合闸策略。结果表明,转移支路分级重合能够有效降低重合闸过程中产生的电压突变及由此带来的不利影响。最后在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建了4端柔性直流电网电磁暂态模型,验证了所提出的新型重合闸策略的有效性和可行性,并对两种重合闸策略进行了适用性分析。 展开更多
关键词 混合式直流断路器 转移支路 重合闸策略 同步重合 分级重合 过电压冲击
一种混合直流输电故障检测和处理策略
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作者 郑眉 李威 +2 位作者 常彬 闫鹤鸣 徐政 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期181-186,共6页
混合高压直流输电技术将传统高压直流输电技术的经济性与柔性高压直流输电技术的安全性和稳定性相结合,无疑将成为未来高压直流输电技术的研究热点。VSC站直流侧故障的快速检测和隔离技术一直是混合直流电网发展的主要技术瓶颈之一。高... 混合高压直流输电技术将传统高压直流输电技术的经济性与柔性高压直流输电技术的安全性和稳定性相结合,无疑将成为未来高压直流输电技术的研究热点。VSC站直流侧故障的快速检测和隔离技术一直是混合直流电网发展的主要技术瓶颈之一。高压直流断路器是解决这一问题的重要手段,也是当前研究的热点。根据高压直流断路器的工作过程,分别对高压直流断路器的故障检测和限流控制进行了分析,提出了基于ROCOV(电压变化率)故障检测方法以及分步投入避雷器的限流策略,减少了断路器的动作时间和故障电流峰值。最后,在PSCAD/EMTDC上进行仿真分析,验证直流断路器保护方案的可靠性和快速性。 展开更多
关键词 混合直流电网 高压直流断路器 故障检测 限流策略 电压变化率
高压直流断路器在舟山柔直工程中的应用 被引量:10
15
作者 裘鹏 黄晓明 +3 位作者 王一 陆翌 陈骞 许烽 《高电压技术》 CSCD 北大核心 2018年第2期403-408,共6页
舟山柔直工程采用的直流断路器实现了世界上首套高压直流断路器的商业化应用。鉴于此,阐述了混合型高压直流断路器在舟山柔直工程中的应用情况,包括该直流断路器的拓扑结构、工作原理、技术指标、工程配置情况和选型依据等。然后,提出... 舟山柔直工程采用的直流断路器实现了世界上首套高压直流断路器的商业化应用。鉴于此,阐述了混合型高压直流断路器在舟山柔直工程中的应用情况,包括该直流断路器的拓扑结构、工作原理、技术指标、工程配置情况和选型依据等。然后,提出了基于直流断路器的柔直系统换流站单站投退的策略。基于仿真和现场试验,对所提出控制策略的有效性进行了验证。结果证明:采用高压直流断路器或混合气体绝缘开关(HGIS)后换流站可有效实现带电投退,且投退过程中直流电流不会发生突变现象,提升了柔直工程的运行灵活性。最后,在现有技术的基础上,提出了未来直流断路器及直流电网发展需要解决的关键问题。 展开更多
关键词 高压直流断路器 柔性直流输电 混合式直流断路器 直流断路器配置 换流站投退
直流断路器的现状及发展 预览 被引量:3
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作者 于海 《电力工程技术》 2018年第2期114-120,共7页
本文在分析直流输电技术特点的基础上,总结了目前直流输电对于直流断路器的基本要求;介绍了用于直流领域的断路器的种类,分析了其工作原理以及性能特点;简要综述了直流断路器国内外发展现状,并分析了直流断路器存在的主要技术问题,指出... 本文在分析直流输电技术特点的基础上,总结了目前直流输电对于直流断路器的基本要求;介绍了用于直流领域的断路器的种类,分析了其工作原理以及性能特点;简要综述了直流断路器国内外发展现状,并分析了直流断路器存在的主要技术问题,指出混合直流断路器是直流输电领域的直流断路器研究的主要方向。 展开更多
关键词 直流输电 机械直流断路器 固态直流断路器 混合直流断路器
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新型组合式直流断路器拓扑及其性能分析
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作者 郑晓铭 王钢 +3 位作者 李海锋 郭彦勋 李健涛 洪潮 《电力系统自动化》 CSCD 北大核心 2018年第24期105-112,共8页
基于强迫换流原理的混合式直流断路器具有速动性良好、可低损耗经济运行的优点,但应用于大规模的柔性直流电网时造价高、经济性差。组合式直流断路器的拓扑,通过在换流站对应的每条母线上仅采用一个昂贵的主断部分,可以有效降低断路器... 基于强迫换流原理的混合式直流断路器具有速动性良好、可低损耗经济运行的优点,但应用于大规模的柔性直流电网时造价高、经济性差。组合式直流断路器的拓扑,通过在换流站对应的每条母线上仅采用一个昂贵的主断部分,可以有效降低断路器的一次造价,但现有的组合式断路器在任一线路故障动作时存在主断开关接地过程,同时不具备对快速机械开关的失灵保护功能。为此,提出一种新型的组合式直流断路器拓扑,分别分析了其在正常运行时分闸、合闸,线路故障时分闸、重合闸与快速机械开关失灵时动作过程的工作原理,同时对新型组合式直流断路器拓扑的可靠性、适应性等问题进行了分析并给出相应的应对策略。最后在PSCAD/EMTDC软件上对所提组合式断路器的性能进行了仿真分析与验证。 展开更多
关键词 混合式直流断路器 组合式直流断路器 重合闸 快速机械开关失灵
直流快速开关高速斥力机构运动特性分析 被引量:2
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作者 吴益飞 郭佳豪 +2 位作者 杨飞 钟建英 张友鹏 《高电压技术》 CSCD 北大核心 2018年第5期1641-1650,共10页
高速斥力机构是混合式直流断路器快速开关的核心部件,对于混合式直流断路器的故障分断时间和分断性能有重要影响。为此,针对直流快速开关运动特性开展研究,基于有限元分析方法建立了高速斥力机构的场路耦合瞬态动力学数学模型,计算了基... 高速斥力机构是混合式直流断路器快速开关的核心部件,对于混合式直流断路器的故障分断时间和分断性能有重要影响。为此,针对直流快速开关运动特性开展研究,基于有限元分析方法建立了高速斥力机构的场路耦合瞬态动力学数学模型,计算了基本参数包括驱动回路参数、斥力盘结构参数、外壳参数等因素对其运动特性的影响规律。仿真结果表明:增加驱动回路电容和电容预充电压可以有效地增加电磁斥力和分闸速度;线路电感增加会造成电磁斥力峰值时间推迟,进而导致电磁斥力和分闸速度减小;斥力盘厚度小于4 mm时,分闸速度随着斥力盘厚度增加而增加,斥力盘厚度超过4 mm时,增加趋势趋于平缓;斥力盘半径在65-85 mm时,分闸速度随着斥力盘半径增加而增加,斥力盘半径超过85 mm时,增加趋势趋于平缓;相比于铝制外壳,采用钢制外壳,分闸速度更快;钢制外壳下运动特性对外壳距离不敏感,铝制外壳下分闸速度随着外壳距离增加而增加。基于仿真结果,搭建了直流快速开关运动特性测试平台,通过对比仿真和实验结果,验证了方案和模型的可行性。 展开更多
关键词 直流快速开关 混合式直流断路器 高速斥力机构 瞬态动力学 涡流感应 运动特性
基于预充电电容的新型混合直流断路器
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作者 叶晗 陈武 《中国电机工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第20期5992-6000,共9页
混合型直流断路器技术因速度快、可靠性高,是目前直流领域断路器的重要研究方向,但现有方案存在成本高、限流效果差等缺陷。为解决上述问题,该文提出一种基于预充电电容的新型混合直流断路器,故障转移支路主要采用晶闸管代替传统的IGBT... 混合型直流断路器技术因速度快、可靠性高,是目前直流领域断路器的重要研究方向,但现有方案存在成本高、限流效果差等缺陷。为解决上述问题,该文提出一种基于预充电电容的新型混合直流断路器,故障转移支路主要采用晶闸管代替传统的IGBT,预充电电容的投入一方面可使得晶闸管强迫关断,另一方面可有效抑制故障电流。该方案在短路线路切除过程中,较好地抑制了故障电流,同时减少了全控器件的使用,大大降低了设备成本。文中详细描述该混合直流断路器的拓扑结构、工作原理、控制策略及与现有方案的经济技术性对比,并最终通过在PLECS软件中搭建仿真模型验证其可行性和有效性。 展开更多
关键词 混合直流断路器 预充电电容 晶闸管 抑制故障电流 设备成本
IGBT串联阀混合式高压直流断路器分断应力分析 被引量:2
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作者 丁骁 汤广福 +2 位作者 韩民晓 高冲 王高勇 《中国电机工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期1846-1856,共11页
混合式高压直流断路器分断操作是体现断路器本质特征的核心功能。断路器分断故障大电流这一暂态过程中产生的应力是断路器电气特性研究的重点。应力分析是断路器电气、结构和试验系统设计的理论基础,其相关研究尚属空白,需要进行全面详... 混合式高压直流断路器分断操作是体现断路器本质特征的核心功能。断路器分断故障大电流这一暂态过程中产生的应力是断路器电气特性研究的重点。应力分析是断路器电气、结构和试验系统设计的理论基础,其相关研究尚属空白,需要进行全面详细的解析。该文首先在断路器拓扑结构和分断运行分析的基础上研究混合式高压直流断路器毫秒级分断全过程和微秒级换流过程相关应力特性,并论述两种时间维度暂态过程之间的联系。然后,建立的断路器PSCAD/EMTDC器件级运行数字仿真电路验证毫秒级分断过程和微秒级换流过程相关应力特性及其影响因子。最后,实施的200kV断路器整机,100kV、50kV断路器单元以及单一电力电子模块分断试验结果验证仿真电路和数学分析的准确性。该文结果可指导IGBT串联阀混合式高压直流断路器电气结构和试验系统的设计。 展开更多
关键词 柔性直流输电系统 IGBT串联阀 混合式高压直流断路器 子模块 关断应力 分断操作
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