基于改善真空开关弧后du/dt型混合直流断路器

强迫换流结束时刻真空开关两端电压会以阶跃形式上升至较大幅值,过大的电压峰值及变化率会直接增大弧后触头表面的电场强度及功率密度,从而影响其分断可靠性。本文旨在通过真空开关串联二极管及并联RC吸收支路的试验方案达到显著减小真空开关电压变化率的目的,依次开展了23kA电流等级分断试验,并探究二极管有无RC吸收支路对试验结果的影响,最后基于MATLAB/simulink仿真软件选取真空开关吸收支路的参数,并将仿真与试验结果对比,验证了方案的合理性与有效性。     

液态金属限流器自收缩效应的仿真研究

液态金属的自收缩效应是液态金属限流器(LMCL)实现限流功能的主要因素。本文首先简要介绍了液态金属的自收缩效应,然后在综合考虑气液两相流流场、电磁场以及热场相互作用的基础上,结合流体体积法(VOF)模型、湍流模型和磁流体动力学模型(MHD),建立了考虑自由表面的三维液态金属自收缩效应模型,通过流体力学分析软件FLUENT进行了仿真计算,根据仿真结果从理论上解释了液态金属自收缩效应的产生机理。     

混合断路器中串联功率二极管反向恢复暂态过程研究

简要介绍了功率二极管在混合式断路器中的应用,在Matlab\Simulink中建立了二极管的反向恢复集总电荷模型,详细分析了串联二极管的反向恢复暂态过程,并进行了数学推导和仿真研究,计算和仿真结果表明了暂态分析方法的合理性和有效性.     

基于Maxwell对直流断路器吹弧装置的研究设计

基于Maxwell仿真分析软件以及电磁场理论,分析设计了直流断路器两种吹弧装置—永磁体励磁吹弧装置和线圈励磁吹弧装置,通过Maxwell对两种形式吹弧装置的磁场分布进行仿真分析,并通过试验比较两种吹弧装置的吹弧效果。研究结果表明,线圈励磁吹弧装置的吹弧效果优于永磁体励磁吹弧装置,且线圈励磁吹弧装置的吹弧磁场具有无极性的特点。     

电磁斥力机构仿真与试验对比研究

电磁斥力机构因其特有优势成为了研究的热点,本文简单介绍了其工作原理,然后进行了有限元仿真,并生产样机进行了试验验证。从仿真与试验的对比分析中,可以看出,电磁斥力机构具有约300μs的机械延时,将仿真结果在时间维添加机械延时的修正后,仿真结果的准确性得到极大的提高。     

固态断路器中快恢复二极管的反向恢复模型

本文简要阐述了固态断路器中快恢复二极管的反向恢复问题,详细分析了二极管的关断过程,建立了二极管反向恢复的集总电荷模型,并在Matlab\Simulink中进行了实现。仿真结果和产品数据手册保持一致,验证了模型的有效性和实用性。     

大功率IGCT并联关断过程分析及其试验验证

新型大功率半导体器件集成门极换流晶闸管IGCT具有极短的关断时间和较低的通态损耗,是固态断路器中半导体器件的理想选择.本文详细分析了固态断路器中并联IGCT的关断过程,对影响并联IGCT关断过程电流分配的因素进行了总结,通过试验对理论分析进行了验证.     

混合直流断路器自然换流过程中弧压的测量及建模

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。