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。     

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。     

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。     

船用断路器短路分断能力的换算

断路器的额定短路分断能力是由制造厂提供的，该断路器在额定频率和规定的功率因素下的分断能力值。在船舶交流电力系统中，短路时的功率因数较低，一般COSφ为0．1-0．2，为此，在设计中选用断路器时，要进行其短路分断能力换算，本文介绍船用断路器短路电流分断能力的换算。     

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。     

基于ETAP的电力推进系统仿真分析

本文以某船电力推进系统设计为具体实例,利用ETAP软件建立电力系统仿真分析模型,采用ETAP进行短路电流分析计算,通过短路电流计算结果进行断路器及脱扣器的配合整定,完成电力系统选择性保护与协调分析,最后通过谐波分析计算验证电力推进系统设计方案。     

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。     

断路器用储能电容管理电路设计

直流断路器的分断固有时间为毫秒级[1],大多采用脉冲脱扣器进行脱扣动作。储能电容是脉冲脱扣器重要能量来源[2]。针对断路器用储能电容充电管理问题,本文设计了一种断路器用储能电容充电管理电路,动态对电容电压进行检测,识别电容过压、充电完毕及输出允许,极大提高了直流断路器脉冲脱扣器的安全性。     

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。     

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。