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...     

断路器换流参数对混合式断路器关断特性的影响

混合式断路器电气参数尤其是换流回路的参数对于断路器的性能、体积和成本有很大的影响,不同的关断环境对构成断路器各元器件的型号与参数配置有较为严格的要求。本文通过对断路器拓扑的分析计算,得出断路器换流参数对断路器关断特性的影响。     

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。     

4kV/400A真空直流断路器设计

针对4000 V/400 A船舶直流电力系统中额定电流的分断问题,提出一种混合型真空直流断路器的拓扑结构,采用强迫换流原理实现电网侧额定电流的分断。对断路器的结构组成进行设计,分析强迫关断过程,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,在实验室搭建了试验平台,实现了400A电流的关断。试验结果证明,所提出的方案有效、可行。     

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.     

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.     

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。     

智能低压直流断路器的设计

介绍了智能低压直流断路器的基本组成和控制系统方案.详细介绍了其核心部件智能保护装置的硬件设计和软件实现.装置以高性能DSP芯片TMS320F28335为核心,采用16位高精度ADC芯片AD7606采集模拟量,并进行了双机热备的容错设计和自诊断设计,有效提高了设备的精确度和可靠性.文中介绍了快速脱扣器驱动模块.针对断路器...     

直流断路器过电流脱扣器结构优化设计

在电力系统元件中断路器承载着分断短路故障电流保护其它元器件不受损坏的作用,其中过电流脱扣器起着至关重要的作用,其结构设计的好坏制约着断路器分断过电流和短路电流的可靠性,本文研究了传统过电流脱扣器的结构设计,发现其存在吸力侧偏及调节力值范围较窄的缺点,后对其进行结构改进,解决了上述问题,并通过仿真及试验证实了优化方案的可...     

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。     

直流断路器大容量试验室的现状与进展

本文介绍了直流断路器的工作原理和分断能力试验方法，比较了几种直流断路器大容量试验室的试验能力，重点介绍了高压直流断路器的合成回路试验技术，认为大容量试验室是推动断路器专业发展的重要技术平台。     

基于ANSYS的直流断路器温度场数值分析

温升作为断路器的考核指标之一,对断路器的性能有着重要影响。笔者以某型4000A直流断路器为研究对象,通过对热源激励和传热规律进行分析后建模,经ANSYS热电耦合仿真获得了断路器的稳态温度场分布,并与试验结果对比基本吻合。随后,分析了散热器材质和触头接触电阻对断路器温度场的影响,该项研究成果对断路器的热力设计具有一定的参考意义。     

直流固态断路器的应用与仿真研究

本文介绍了几种典型的直流固态断路器拓扑结构,总结了各自的特点,分析了直流固态断路器的应用前景,最后设计了1500V/4000A原理样机的相关参数,并给出了样机分断仿真研究结果。     

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。