电气化铁道变电所用直流高速真空断路器

1 引言在直流电路中,由于没有象交流那样的电流零点问题,因此,为了切断直流电流,有必要使用一种方法将电流变成零.从直流电气铁道初期开始使用的直流高速空气断路器,就是产生一个超过电源电压其实用化了.与空气断路器相比,其维护检查作业格外简单,但由于半导体时常通电,故通电损耗大,另因需要大的冷却器等,而有体积与经济性不利的缺点.     

小电流分断吹弧磁场仿真及试验研究

直流断路器分断小电流时,在动静触头之间易出现持续燃弧现象。为解决小电流分断难的问题,通常在电流转移回路中串入磁吹装置。本文对某型直流断路器磁吹装置进行了优化设计,同时对两种磁吹装置下触头区域吹弧磁场仿真分析,并对关键路径磁场进行对比。仿真分析及试验结果都表明,使用优化后磁吹装置的断路器具有更好的双向小电流分断能力。     

一种低压船用固态直流断路器研究

本文介绍了一种基于宽禁带器件SiC JFET的船用固态直流断路器的拓扑和工作原理.结合建模仿真与实际工况,研究了主开关器件、缓冲电路、限压耗能电路等主要元件的参数设计方法.研制了一种375 V固态直流断路器原理样机,针对短路故障进行了开断试验,并给出了试验波形.结果表明该固态直流断路器具有快速关断短路电流的能力.     

超快速开关在直流供电系统保护中的应用

直流电网发生短路故障时其短路电流巨大，可能超过现有保护设备分断能力，利用超快速开关技术，设计出一种新型的直流短路限流装置，阐述了其工作原理，研制出实验样机，完成了大电流分断实验，实验结果表明该型限流保护装置能有效抑制短路电流。     

直流空气断路器电场分布对重击穿影响分析

为了解决直流空气断路器的重击穿问题,本文简要分析了重击穿的基本过程和机理,阐述了电场分布因素对重击穿过程的重要影响,并提出了一种通过静电场计算来分析和预测断路器重击穿及其发生位置的方法,为抑制断路器的重击穿,提高空气直流断路器的性能和可靠性提供了帮助。     

一种改进型真空直流限流断路器研究

分析了强迫关断型真空直流断路器的工作原理,采用在真空灭弧室两端反并续流二极管的方法,推迟了真空灭弧室电流过零后两端反向电压出现的时间,提高了真空灭弧室电流的过零关断的可靠性。对该直流限流断路器系统进行理论分析仿真,最后进行实验,实验结果与理论分析一致,说明该限流断路器方案准确、可行。     

一种混合式直流断路器设计方法

针对一种典型的混合式直流断路器,本文提出了优先进行"零电流换流过程设计",随后进行"零电压换流过程设计"的设计方法。以8 k V/4k A的混合式直流断路器为例,针对预期短路电流160 k A且短路时间常数为7 ms的工况,基于该方法成功实现了短路分断时间不超过1.8 ms且分断峰值电流不超过40 k A的设计指标。该方法对混合式直流断路器的设计具有一定的指导意义。     

短路电流对混合式断路器关断的影响分析

针对混合式直流断路器在短路电流上升沿就开始分断动作的特性,展开短路电流预期峰值以及时间常数对断路器分断过程的影响的分析及仿真试验。通过理论计算以及搭建仿真模型,得出在不同短路电流和时间常数情况下断路器的各项工作指标的变化。     

基于ADAMS的中压直流断路器分闸运动仿真分析

根据对中压直流断路器分闸运动原理的分析,建立了中压直流断路器的动力学模型.应用弹性动力学理论,采用多体动力学机械系统仿真软件ADAMS对断路器进行分闸过程仿真分析.搭建了断路器机械特性测试回路,进行验证试验.试验结果表明,该断路器分闸动态特性试验结果与仿真结果相吻合,其性能指标能满足该断路器的设计要求.该仿真方法为中压...     

新型混合型限流熔断器在舰船综合电力系统中的应用分析

采用中压直流电网输配电是舰船综合电力系统的重点发展方向,但中压直流开关的分断能力不足成为中压直流电网发展的一个重要制约.本文提出在合理位置加装电弧触发式混合型限流熔断器（ATH-CLF）来限制中压直流电网短路电流的方法来解决这一问题.首先以IEEE Std 1709-2010推荐的一种舰船中压直流电网为例,建立了该电网的EMTP仿真模型和ATH-CLF的EMTP仿真模型,计算了有无ATH-CLF以及ATH-CLF安装在不同位置时各典型位置发生短路的电网短路电流及母线电压跌落.分析表明,合理的ATH-CLF加装方案可有效降低短路电流水平,并可使非故障区域的母线电压跌落在10 ms之内恢复.     

直流断路器灭弧装置的设计

本文对直流空气断路器灭弧装置的设计要求、方案等进行了初步介绍,并对迷宫式灭弧室的设计进行了一些探讨.     

短路脱扣器仿真计算

本文研究的短路脱扣器直接放置在直流断路器的母排上。当母排出现过载或短路电流时,短路脱扣器感应动作,直流断路器分断。短路脱扣器直接由母排感应动作,不受控制回路电源控制,大大增加了断路器的分断可靠性。本文运用电磁场分析软件Ansoft Maxwell对短路脱扣器进行仿真计算,从而验证设计的可行性与可靠性。     

一种双磁路大电流脱扣器及其特性仿真分析

大电流脱扣器作为断路器的核心部件,其性能直接决定断路器的分断能力。本文提出了一种双磁路大电流脱扣器,对双磁路大电流脱扣器进行了静态特性和动态特性仿真计算,并与单磁路大电流脱扣器进行了特性对比,结果证明了双磁路脱扣器需要的反力弹簧的刚度更小,且能更快的切断短路电流。     

美国MORGAN集装箱门式起重机的调速装置

集装箱门式起重机的电动机由于功率大，负荷运动速度快，所以其调速要求十分严格。传统的三相交流晶闸管调速系统用晶闸管元件多，而美国ＭＯＲＧＡＮ门式起重机采用直流调速系统，使用晶闸管元件少。本将两的调速方式作了比较，并着重分析直流调速的工作原理，以及晶闸管在直流电压下的关断过程。     

新型强迫换流型真空直流限流断路器研究

研究了基于强迫换流原理的真空直流限流断路器,利用与真空灭弧室反并二极管的续流作用使真空灭弧室电流过零后得到零电压介质恢复时间.真空灭弧室由高速电磁斥力机构驱动,反向强迫关断电流由预充电的LC回路产生,采用氧化锌压敏电阻限制关断过程出现的过电压.建了断路器的EMTP仿真模型,对短路和额定关断过程进行仿真分析,比较了仿真与试验结果的电流、电压波形,两者具有很高的一致性.     

直流空气断路器缩小弧区的研究

本文论述了直流空气断路器缩小弧区研究的意义,根据电弧及弧焰的特点,阐述两种缩小弧区的方法,并简单介绍了一些研究试验的情况.     

舰船直流幅压电网短路电流录波装置研究

介绍了一种录波装置,可用于舰船直流幅压电网短路电流的波形测量和记录。针对直流电网短路电流上升率高、幅值大的特点,重点分析了Rogowski线圈的测量原理,阐述了录波装置的硬件设计和工作流程,并给出了现场测试结果,对基于Rogowski线圈的电流录波装置的应用前景进行了展望。     

3KV/200A真空直流断路器的优化设计

针对直流电力系统中额定电流的分断问题,本文提出一种真空直流断路器的拓扑结构,采用自然换流原理实现电网侧额定电流的分断。同时对断路器的结构组成进行优化设计,分析自然换流关断过程,通过计算得到关断参数。通过EMTP仿真软件对关断过程进行仿真,得到仿真波形,并在实验室搭建了300V/200A小比例试验平台,成功实现了200A电流的关断。最后实验结果与仿真拟合分析,结果证明,所提出的方案有效、可行,可用于断路器的参数的设计。     

直流空气断路器智能化测控单元的研究

本文介绍了一种新研制的直流空气断路器智能化测控单元.该单元以80C196KB单片机作为核心处理器,集保护、控制、测量、通讯、显示等功能于一体.本单元采用了整机一体化的硬件设计和实时多任务调度的软件设计方法,使单元具有准确度高、实时性好等优点.实验证明其可靠性高.     

交流网络短路电流的估算

船舶电力系统正常运行状况的破坏,大多数是由短路故障所引起的。强大的短路电流会烧毁电气设备。这短路电流产生的电动斥力,使电气设备遭到机械破坏,其危害性之大难以想象。要正确选择短路保护装置,正确整定其动作值,就必须对短路电流进行研究和计算。发电机在发生短路时,产生很大的初期短路电流。由于电枢反应,使电流逐渐衰减而形成稳定的短路电流。短路电流可以分成周期性交流和非周期性直流两个分量,其波形图如图1所示。短路后1/2周期时,定子绕组中感应的交流分量达到振幅值,其方向与直流分量