基于晶闸管的混合式断路器关断可靠性分析研究

混合式断路器中的晶闸管器件工作于脉冲大电流工况。短路分断过程中,在反向脉冲注入下,电流下降率极高,导致正向导通过程中储存的载流子得不到复位。另一方面,在系统短路电流作用下,晶闸管会很快承受正向电压,若此时还未恢复正向阻断特性,就会导致短路分断的失败。本文通过搭建数学模型,分析了强迫换流投入时刻、换流电容值以及换流电感值对晶闸管关断可靠性的影响。结果表明通过减小强迫换流支路的投入时间以及增大换流电容值,可以显著提升混合式断路器短路分断的可靠性。     

一种换流器件较少的三相SCR逆变器强迫换流机理研究

研究了一种某型装备的新型电流型三相晶闸管逆变电路(SCI),其优点是应用电容放电来改变各相支路电流实现强迫,强迫换流器件较少.通过状态空间建模分析了通过电容放电实现强迫换流的机理,研究表明,该SCI是由电容电压放电改变各相负载电流来实现强迫换流,相对于其它类型的SCI,具有强迫换流器件较少、强迫换流不受SCI输入电压值影响的优点.     

双有源桥式变换器输出极间短路故障特性分析

为提高双有源桥式（Dual active bridge, DAB）变换器故障穿越能力，基于单移相控制方式，本文详细分析了DAB变流器输出侧发生短路故障后内部与外部的暂态特性，推导建立了输出侧线路电压、电流与DAB内部传输电感电流的时域表达式，确定了变流器内部存在暂态过流风险，证明了其严重程度与故障发生时刻的关系；提出了利用输出侧支撑电容与平波电抗器提高DAB故障穿越能力的方法，并确定了电容与电抗器的取值方法。最后，在MATLAB/Simulink平台上搭建了仿真模型进行试验，验证了本文理论分析的正确性和电容电感取值的有效性。     

新式船舶轴带发电并网Z源逆变器

针对当前船舶轴带发电并网Z源逆变器升压能力有限、电感启动电流冲击大、输出电压易发生畸变且输出不稳定、逆变器电容电压应力大等缺点,在传统Z源逆变器基础上研究一种新式Z源逆变器。新式Z源逆变器不仅提高了升压能力,减小了电容电压应力和电感启动电流对器件的冲击,改善了输出电压的品质,还可根据船舶实际使用情况通过改变电感数量来选取合适的逆变器。对新式Z源逆变器的拓扑结构、工作原理进行了详细分析,并比较了在电感数目取不同数值时升压因子、电容电压应力、电感电流应力等参数,最后通过进行仿真验证了新式Z源逆变器的优点,证明了结论的正确性。     

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。     

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。     

一种混合式断路器自然换流过程改进措施

针对自然换流过程中电流转移时间过长等问题,本文提出一种采用外加高频变换磁场,利用机械开关在高频磁场中产生的感应电动势和机械开关电弧电压的叠加,以增大故障电流转移阶段中机械开关支路电压,减小电流转移时间的方案.在利用Q3D提取了机械开关支路的杂散电感的基础上,进行了改进方案的仿真分析.结果表明,所提方案能大幅缩短故障电流...     

低压系统中电容滤波的三相不可控整流电路电压分析

低压供电系统中,线路阻抗较大,其对系统的影响也较大,不能忽略。本文考虑网侧线路阻抗的影响,对电容滤波的三相不可控整流电路进行拓扑结构等效分析,用matlab仿真分别分析了线路电阻、电感、滤波电容、负载大小对整流器输出电压及网侧线电压畸变率的影响。     

一种混合直流真空断路器参数设计方法

为合理设计混合直流真空断路器各支路器件参数,以提升开断故障电流速动性及可靠性.本文首先针对自然换流阶段支路杂散参数及主回路电流上升率对转移速度的影响进行研究,确立了半导体开关型号及连接方式;随后通过LC单频振荡回路使半导体开关电流过零,为确保该强迫换流阶段半导体开关两端反向承压时间大于其固有关断时间使其够可靠关断,对换流电容和换流电感参数进行了优化;最后从吸能角度出发确立了压敏电阻特性参数.基于该设计方法进行了20kA电流等级试验并取得高效分断性能.     

集装箱码头冷藏箱节电技术的突破

在全球港口集装箱码头中。冷藏箱既关系着货物的质量问题，也涉及到企业能耗的问题。青岛鑫能的技术人员和青岛大学的专家教授通过引进和吸收国外先进节电技术理念，采用进口器件、微电脑控制、Topspark技术相结合，解决了冷藏箱压缩机适应电压能力强而导致的工作效率低、耗能多的问题。它的独特性设计将微电脑控制与高效电感换流技术有机的结合在一起，解决了长期以来困扰着冷藏箱节电技术人员的难题，     

相复励励磁方式下IGBT故障模式分析与保护措施

文章介绍了船用相复励励磁方式的原理和特点,分析了该励磁方式下IGBT可能遭遇的比较严重的故障模式.文章给出了发电机突然三相对称短路时冲击电流计算公式,计算了通过IGBT上的过电流和过电压,分析了此应力对IGBT的影响及其故障模式.并据此设计了IGBT限流封锁延时保护电路,通过对比试验验证了其保护效果的有效性.     

新型智能锂离子电池组的研制

本文提出了一种新型智能化、高比能、高可靠性的锂离子电池组的研制方案。可对本体锂电池电压、电流、温度进行检测,并对锂电池在充放电过程中提供过压、过流、短路保护。另外该电池组还提供充放电、通讯及报警接口,通过显示模块实时显示单体端电压、电流、环境温度及故障信息等数据,并发出声光报警。     

多路输出直流稳压电源模块的设计与实现

为了满足某测试设备对多种直流电源的需求,设计了一种能够输出多种直流电压的AC/DC电源模块。该电源模块包含滤波整流电路、DC/DC电路、过欠压保护电路和光耦隔离电路等,介绍了部分电路的工作原理和实现方法,并对电源模块的过欠压保护功能和控制直流电压输出的方法进行了详细地介绍。试验结果表明,该模块具有输出电压稳定、精确度高、可控性好等特点。     

单相接地电容电流的自动补偿

为消除港口供电系统中电缆线路发生单相接地后电容电流对系统的危害 ,采用“直流偏磁式自动跟踪补偿消弧装置”进行补偿。该装置可在线自动跟踪、测量电网的电容电流 ,在发生单相接地故障时自动投入补偿。     

轨道交通框架保护及轨电位限制系统设计

通过分析城市轨道交通直流系统框架保护及轨电位限制的原因及动作原理,阐述直流框架保护电流保护、电压保护及钢轨电位限制装置动作配合关系及实现方法。     

港口起重设备电气系统低压断路器的选择浅析

低压断路器在电气系统中是应用最广泛的电气元件之一。选择合适的断路器能保障系统的安全及稳定运行。介绍了断路器选择的主要参数。分析了断路器的常见故障及短路电流的计算。最后介绍了断路器的选择方法,可作借鉴。     

基于LC振荡回路的整流发电机短路电流模拟

本文介绍了LC振荡回路的基本原理,确定了LC振荡回路的主要参数,并通过MATLAB仿真验证了参数计算的正确性,研究结果表明LC振荡回路产生的模拟短路电流与整流发电机的实际短路电流在初始阶段有较好的一致性,可为船舶直流电力系统保护技术的研究提供重要的试验平台支撑。     

提高电流放大器电流响应速度的研究

提出采用超前校正和负反馈校正提高电流放大器输出电流响应速度方法。分析了电流放大器结构和采用输出电流反馈的工作原理，指出感性负载的时间常数是影响电流响应速度的主要因素。研究采用超前校正和负反馈校正减小负载等效时间常数的基本原理。建立了电流放大器的仿真模型，采用DSP和智能功率模块（IPM）搭建了H桥式电流放大器及其控制电路和控制软件。阶跃指令和复合指令的仿真和试验表明，两种方法均提高了输出电流的响应速度，满足快速跟随电流指令要求。     

船舶环形供电网络的短路电流计算

船用环形供电网络短路电流的研究目前处于初级阶段，本文使用等效发电机法和状态方程迭代求解法对环形网络的短路电流进行了研究。等效发电机法可通过发电机与阻抗串联等效和不同型号发电机并联等效将网络简化，从而求得短路电流。迭代求解法中，供电网络模型由状态方程表示，离散后求解，仿真中利用了MATLAB的强大数值计算功能，方便地分析各支路电流。最终给出了两种方法得出的计算结果及仿真曲线，为研究更复杂的环形及网型网络短路电流打下了基础。     

特高压直流输电系统DCCT现场校验用的电流标准源研究

大功率高精度电流标准源是HVDC输电系统中直流电流互感器现场校验用的关键设备之一,但目前已商业化的电源设备无法同时满足现场校验用的多重要求,如功率大、精度高、便于携带以及可满电流多量程调节等。本文考虑现场校验用电流标准源工作过程中负载不变,只存在供电电压扰动及多量程调节需要,研究了一种交错并联移相全桥倍流整流电路结构,并基此模型设计了小惯性电流跟踪控制器,通过仿真实验验证了该电流标准源输出精度达到0.002级,满足校验0.5级、0.02级以及0.01级电流互感器现场校验用的电流标准源精度要求。