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基于二极管钳位的电流转移型高压直流断路器
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作者 许烽 陆翌 +1 位作者 裘鹏 江道灼 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期139-145,共7页
为有效提高电流转移型直流断路器的运行可靠性,降低结构复杂性和控制复杂度,提出了可用于正极和负极的两种二极管钳位式电流转移型高压直流断路器拓扑结构。该改进式拓扑将原断路器一半的通流支路改用二极管支路,同时添加了与绝缘栅双... 为有效提高电流转移型直流断路器的运行可靠性,降低结构复杂性和控制复杂度,提出了可用于正极和负极的两种二极管钳位式电流转移型高压直流断路器拓扑结构。该改进式拓扑将原断路器一半的通流支路改用二极管支路,同时添加了与绝缘栅双极型晶体管(IGBT)组件相并联的旁路开关,以提升超快速机械开关分断失灵情况下对直流断路器本体的保护。在保证同等直流故障处理能力的前提下,其投资成本与电流转移型直流断路器具有可比性,不引入过高的投资成本增量。为验证二极管钳位式电流转移型直流断路器的有效性,在PSCAD/EMTDC内建立了一个三端单极直流网络模型。仿真结果验证了二极管钳位式电流转移型直流断路器在隔离直流线路故障方面的可行性和有效性。 展开更多
关键词 直流电网 直流断路器 直流故障 可靠性 二极管钳位
126kV三断口真空断路器暂态恢复电压特性研究
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作者 何欣志 《电气时代》 2019年第3期33-36,共4页
以126kV模块化多断口直流真空断路器为研究对象,基于多断口真空电弧开断过程的数学模型,结合四阶龙格-库塔方程对三断口直流真空断路器开断过程进行数学解析,对因机构分散性导致各个断口不能进行同步开断情况下各断口TRV进行数值模拟。... 以126kV模块化多断口直流真空断路器为研究对象,基于多断口真空电弧开断过程的数学模型,结合四阶龙格-库塔方程对三断口直流真空断路器开断过程进行数学解析,对因机构分散性导致各个断口不能进行同步开断情况下各断口TRV进行数值模拟。有效提高多断口直流断路器同步开断能力,可提高其开断性能及开断成功率。 展开更多
关键词 真空断路器 断口 电压特性 开断过程 暂态 龙格-库塔 直流断路器 数学模型
北京人民电器:打造全球特种电气研制基地 预览
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作者 徐晖 伏旭 《电器工业》 2019年第4期60-61,共2页
北京人民电器主要服务于工业和电力系统,为用户提供交流断路器、直流断路器、控制电器、隔离电器、电动机保护电器以及双电源自动转换开关六大类五十多个不同系列的低压电器产品,满足国家重大项目的需求,能为客户提供一揽子电气技术解... 北京人民电器主要服务于工业和电力系统,为用户提供交流断路器、直流断路器、控制电器、隔离电器、电动机保护电器以及双电源自动转换开关六大类五十多个不同系列的低压电器产品,满足国家重大项目的需求,能为客户提供一揽子电气技术解决方案。 展开更多
关键词 控制电 电气技术 北京人 双电源自动转换开关 低压电产品 交流断路器 直流断路器 电力系统
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不同介质灭弧室串联的混合断路器仿真研究
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作者 王平波 黄观荣 +3 位作者 李知城 龙雄峰 黄锐杰 欧英龙 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期51-55,共5页
提出采用真空与SF6灭弧室串联构成的混合式断路器应用于高压直流领域,充分利用真空介质恢复强度快和SF6介质恢复强度高的优点,在弧后初始阶段,真空灭弧室承受主要的暂态恢复电压(TRV),后期TRV主要由SF6灭弧室承担。搭建了混合式高压直... 提出采用真空与SF6灭弧室串联构成的混合式断路器应用于高压直流领域,充分利用真空介质恢复强度快和SF6介质恢复强度高的优点,在弧后初始阶段,真空灭弧室承受主要的暂态恢复电压(TRV),后期TRV主要由SF6灭弧室承担。搭建了混合式高压直流断路器的仿真分析模型,分析了弧后动态电压分布与动态绝缘特性配合,并研究了混合式高压直流断路器的电流转移过程。在电流转移过程中不同介质灭弧室在不同阶段承受TRV可以提高混合直流断路器的开断能力,得到了最佳配合工作方式。为混合式高压直流断路器的研究奠定了理论基础。 展开更多
关键词 混合断路器 直流断路器 电流转移
基于双向永磁保持的10kV直流快速机构设计 预览
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作者 王小丽 杨海锋 +2 位作者 纪江辉 汪威 李燕燕 《电工电气》 2019年第2期21-24,47共5页
针对现有10kV直流快速操作机构对加工和装配工艺要求高的问题,提出了一种对工艺要求不高的双向永磁保持直流快速操作机构。建立了电磁斥力机构的仿真模型,通过Infolytica磁场仿真确定了斥力线圈参数,得出电工纯铁线圈骨架比环氧树脂和... 针对现有10kV直流快速操作机构对加工和装配工艺要求高的问题,提出了一种对工艺要求不高的双向永磁保持直流快速操作机构。建立了电磁斥力机构的仿真模型,通过Infolytica磁场仿真确定了斥力线圈参数,得出电工纯铁线圈骨架比环氧树脂和聚四氟乙烯材料更有利于降低分闸时间。通过对原理样机的试验测试,验证了仿真优化的正确性及双向永磁保持直流快速操作机构的可行性。 展开更多
关键词 直流断路器 直流快速操作机构 双向永磁保持 分闸时间 线圈骨架
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适用于直流电网保护的高压直流断路器时序配合方法
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作者 赵坚鹏 赵成勇 +1 位作者 吕煜 许建中 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期121-127,165共8页
世界范围内风电、光伏大规模开发利用,其所占发电比例不断增加。柔性直流电网作为支撑高比例新能源接纳的重要手段,已成为电网发展的重要方向。高压直流断路器作为柔性直流电网隔离直流故障的关键设备也受到了越来越多的关注。提出了一... 世界范围内风电、光伏大规模开发利用,其所占发电比例不断增加。柔性直流电网作为支撑高比例新能源接纳的重要手段,已成为电网发展的重要方向。高压直流断路器作为柔性直流电网隔离直流故障的关键设备也受到了越来越多的关注。提出了一种直流电网保护中高压直流断路器的新型时序配合方法,该方法可以在直流断路器拒动情况下有效减小其余直流断路器的开断直流故障电流水平,同时缩减故障隔离时间和减小直流断路器中耗能支路耗散的能量。同时,提出了一种适用于直流断路器配合,用于检测直流断路器是否存在拒动的故障判断方法。在PSCAD/EMTDC中的仿真结果验证了所提出新型时序配合方法和故障判断方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 直流电网 直流断路器 时序配合 故障判断方法
采用直流断路器的对称单极多端柔性直流故障清除策略
7
作者 汪楠楠 姜崇学 +3 位作者 王佳成 卢宇 董云龙 田杰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期122-130,共9页
针对直流断路器应用中直流线路故障快速选择性隔离问题,研究了对称单极多端柔性直流线路故障清除策略。根据对多端直流系统的单极和双极接地故障特性的分析结果,得到了单极和双极故障初期相同的故障电流上升率余弦特性衰减特性。提出了... 针对直流断路器应用中直流线路故障快速选择性隔离问题,研究了对称单极多端柔性直流线路故障清除策略。根据对多端直流系统的单极和双极接地故障特性的分析结果,得到了单极和双极故障初期相同的故障电流上升率余弦特性衰减特性。提出了基于电流变化率的方向纵联选线策略,同时设计了采用直流断路器策略实现故障隔离和重合闸的直流线路故障清除方案。通过搭建的PSCAD/EMTDC模型,对单极接地故障时的电流上升率特性和设计的直流线路故障清除策略进行了验证,仿真结果证明了电流上升率特性的正确性以及所述故障清除策略的有效性。 展开更多
关键词 柔性直流输电 直流断路器 单极故障特性 故障清除
±500kV柔性直流电网控制策略研究
8
作者 孙栩 曹士冬 +1 位作者 雷霄 董鹏 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期154-160,共7页
文中针对±500 kV柔性直流电网的控制策略加以分析研究,并使用时域仿真的手段加以验证。针对张北柔直电网换流器控制策略,其要避免接入短路比在1.3以下的弱交流电网;直流电网的系统级控制非常重要,要兼顾系统稳定与换流器过负荷两... 文中针对±500 kV柔性直流电网的控制策略加以分析研究,并使用时域仿真的手段加以验证。针对张北柔直电网换流器控制策略,其要避免接入短路比在1.3以下的弱交流电网;直流电网的系统级控制非常重要,要兼顾系统稳定与换流器过负荷两方面的要求;由于直流电网配置线路直流断路器,可以利用合直流断路器来为其他换流器充电;对于直流电网可以通过配置快速合环开关来实现换流站退出后的线路潮流快速合环。 展开更多
关键词 柔性直流电网 ±500kV 控制策略 快速合环开关 直流断路器
一种新型混合式直流故障限流器拓扑
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作者 韩乃峥 贾秀芳 +2 位作者 赵西贝 许建中 赵成勇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1647-1658,共12页
直流故障限流器对柔性直流电网的安全稳定运行具有重要意义。该文提出一种通态损耗低、主限流电路采用晶闸管器件、可在直流断路器(DC circuit breaker,DCCB)断路时将限流电感快速旁路的混合式直流限流器拓扑。分阶段对新型拓扑的限流... 直流故障限流器对柔性直流电网的安全稳定运行具有重要意义。该文提出一种通态损耗低、主限流电路采用晶闸管器件、可在直流断路器(DC circuit breaker,DCCB)断路时将限流电感快速旁路的混合式直流限流器拓扑。分阶段对新型拓扑的限流过程进行理论解析,分析电压应力、限流时间与限流器参数的关系,给出限流器参数设计方法。提出在断路时限流电感快速旁路方法,并对由此减少的DCCB耗能进行理论计算。分别在单端换流站和直流电网中验证所提出限流器动态特性分段解析方法的正确性,同时仿真结果表明,所提出的限流器能有效限制直流故障电流的上升率,并可以大幅降低断路器切断过程中的能量耗散。 展开更多
关键词 直流电网 故障限流 晶闸管 能量耗散 直流断路器
基于混合开关器件的高压直流断路器拓扑
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作者 马明 尹靖元 +3 位作者 弓新月 吴理心 霍群海 韦统振 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期31-38,共8页
为进一步提升高压直流断路器在柔性直流输电中应用的可行性,结合对现有直流断路器方案,提出一种基于混合开关器件的新型高压直流断路器拓扑,全控型开关器件实现开断电流的快速性,半控型开关器件串联承受直流电压,降低工程成本和技术难... 为进一步提升高压直流断路器在柔性直流输电中应用的可行性,结合对现有直流断路器方案,提出一种基于混合开关器件的新型高压直流断路器拓扑,全控型开关器件实现开断电流的快速性,半控型开关器件串联承受直流电压,降低工程成本和技术难度。针对文中提出的拓扑机构,分析其工作原理和故障电流转移过程,通过对拓扑进行改进,实现晶闸管转移支路的快速开通和关断,同时给出了主回路参数设计。并通过搭建实验平台,验证了所提拓扑电流转移过程的可靠性和快速性。 展开更多
关键词 直流电网 故障电流转移 直流断路器 晶闸管反向恢复 吸收回路
一种新型电感激励换流式高压直流断路器及其仿真研究
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作者 孙银山 苟锐锋 +2 位作者 杨晓平 任军辉 封磊 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期2058-2064,共7页
高压直流断路器是多端柔性直流电网中直流故障快速切除的关键设备,是柔性直流电网安全可靠运行的重要保障。针对已有电感激励换流式直流断路器存在的问题,研究提出一种新型电感激励换流式高压直流断路器方案,在转移支路上集成换流驱动电... 高压直流断路器是多端柔性直流电网中直流故障快速切除的关键设备,是柔性直流电网安全可靠运行的重要保障。针对已有电感激励换流式直流断路器存在的问题,研究提出一种新型电感激励换流式高压直流断路器方案,在转移支路上集成换流驱动电路,避免脉冲变压器副边线圈长期通流;并通过判断线路电流方向,在激发电流正半波内完成正反向换流,缩短反向换流时间,避免电力电子器件关断前的大电流冲击。通过PSCAD/EMTDC仿真验证了新型直流断路器方案的可行性,正反向换流时间均小于50μs,短路电流开断时间小于3ms,具有通态损耗小、自然冷却、全电流开断和重合闸等特点。 展开更多
关键词 柔性高压直流输电 直流断路器 换流驱动电路 脉冲变压
基于快速重合闸的多端直流配电网极间故障隔离恢复策略 预览
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作者 时伯年 李岩 +2 位作者 孙刚 赵宇明 李巍巍 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2019年第8期88-95,共8页
为快速识别并隔离直流极间故障、实现多端直流配电网的极间故障快速恢复,提出了一种基于直流断路器快速重合闸的故障隔离恢复策略。研究了由半桥式模块化多电平换流器组成的环形多端直流配电网极间故障暂态特性,并结合目前典型的保护配... 为快速识别并隔离直流极间故障、实现多端直流配电网的极间故障快速恢复,提出了一种基于直流断路器快速重合闸的故障隔离恢复策略。研究了由半桥式模块化多电平换流器组成的环形多端直流配电网极间故障暂态特性,并结合目前典型的保护配置、故障选线及控制方法,形成一种基于直流断路器重合闸的控制保护一体化协调配合策略。各保护区内的快速保护检测到故障后立即闭锁换流器、跳开直流断路器以快速隔离故障;控制保护一体化装置获取故障定位信息后,重合非故障区域内已经跳开的直流断路器、解锁已经闭锁的换流器,在新拓扑结构下实现直流极间故障的快速恢复。最后在PSCAD/EMTDC软件下搭建了六端柔性直流配电网仿真模型并测试了极间故障隔离及恢复特性,验证了所提方案的可行性。 展开更多
关键词 多端直流配电网 极间故障 直流断路器 重合闸 故障快速恢复
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地铁1500V直流断路器电容脱扣功能整改案例分析 预览
13
作者 王志宏 《技术与市场》 2019年第6期111-112,共2页
论述了地铁供电系统1500V直流断路器电容脱扣功能设置的必要性及其功能缺陷带来的严重后果,详细分析了深圳地铁11号线供电系统1500V直流断路器电容脱扣功能缺陷的整改案例。针对设备缺陷,技术人员提出分析思路和整改方法,选择的方案具... 论述了地铁供电系统1500V直流断路器电容脱扣功能设置的必要性及其功能缺陷带来的严重后果,详细分析了深圳地铁11号线供电系统1500V直流断路器电容脱扣功能缺陷的整改案例。针对设备缺陷,技术人员提出分析思路和整改方法,选择的方案具有以最小的成本、最简单的流程,治理最重要缺陷的优点。 展开更多
关键词 地铁 供电系统 直流断路器 电容脱扣
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大功率忆阻器的实现方法及应用 预览
14
作者 陈艳峰 丘东元 +4 位作者 张波 袁昌海 谭斌冠 卢曰海 韦兆华 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2019年第5期5-12,共8页
由于纳米尺度的忆阻器件不能直接用于电路研究,目前仍通过搭建等效电路的方法实现忆阻元件的功能。有别于采用模拟器件的忆阻器等效电路模型,本文提出了几种基于电力电子变换器的大功率忆阻器实现方法,这些方法的共同特点是电路模型的... 由于纳米尺度的忆阻器件不能直接用于电路研究,目前仍通过搭建等效电路的方法实现忆阻元件的功能。有别于采用模拟器件的忆阻器等效电路模型,本文提出了几种基于电力电子变换器的大功率忆阻器实现方法,这些方法的共同特点是电路模型的功率等级由功率半导体器件参数决定。接着,本文制作了一台磁控型忆阻器原理样机,仿真和实验结果证明该忆阻器电路模型具有功率调节范围大、忆阻特性易于调整等优点。最后,本文探讨了忆阻器在直流断路器等大功率场合的应用,为拓展忆阻器今后的应用提供了参考。 展开更多
关键词 忆阻 电路模型 功率半导体 直流断路器
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直流断路器在电力系统中的应用 预览
15
作者 刘瑜 宋安庆 朱磊 《信息周刊》 2019年第10期0039-0040,共2页
近年来,直流输配电的产业的发展迅速。直流配电网,多端直流输配电等电网对于直流测短路故障较为敏感。直流断路器作为直流故障清除的保护设备,对于直流电网的运行有着重要的意义,成为了国内外探讨的热点从近年来直流断路器的发展来看,... 近年来,直流输配电的产业的发展迅速。直流配电网,多端直流输配电等电网对于直流测短路故障较为敏感。直流断路器作为直流故障清除的保护设备,对于直流电网的运行有着重要的意义,成为了国内外探讨的热点从近年来直流断路器的发展来看,直流断路器可以分为三种类型,由机械开关构成的机械直流断路器,由IGBT等元件构成的单一支路固态直流断路器和由机械开关与IGBT等器件构成的混合式直流断路器。 展开更多
关键词 机械式 直流断路器 工作原理
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断路器用储能电容管理电路设计 预览
16
作者 乔卿阳 祝聪 汪浩 《船电技术》 2019年第1期50-52,共3页
直流断路器的分断固有时间为毫秒级,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。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... 直流断路器的分断固有时间为毫秒级,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。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。 展开更多
关键词 直流断路器 脉冲脱扣 储能电容
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蓄电池开关柜两种方案选型分析 预览
17
作者 谭玲 王海红 《电工技术》 2019年第3期110-111,115共3页
分析两种蓄电池开关柜设计方案的实施可能性及存在的安全隐患,并以400kVAUPS的蓄电池开关柜配置为例进行说明。
关键词 UPS 蓄电池 直流断路器 过度配置 级差配合
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直流断路器工况中IGBT的关断特性测试与分析 预览
18
作者 李鸿达 《机电信息》 2019年第2期6-7,共2页
直流断路器是保障柔性直流输电系统可靠性的重要装备,IGBT作为断路器的关键器件对断路器整机分断能力有着重要影响。现对直流断路器用IGBT的主要工作特征做简要阐述,根据实际工况搭建了测试系统,对器件进行超额定值的大电流关断测试,并... 直流断路器是保障柔性直流输电系统可靠性的重要装备,IGBT作为断路器的关键器件对断路器整机分断能力有着重要影响。现对直流断路器用IGBT的主要工作特征做简要阐述,根据实际工况搭建了测试系统,对器件进行超额定值的大电流关断测试,并对测试结果进行理论分析,这对直流断路器用IGBT的器件参数配置具有良好的指导意义。 展开更多
关键词 直流断路器 IGBT 关断特性 测试系统
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基于马尔科夫模型的直流断路器可靠性评估方法 预览
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作者 赵书涛 王波 +1 位作者 华回春 朱继鹏 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第A01期126-132,共7页
直流断路器控制电流通断过程的成败取决于整体的可靠性。基于机械式、混合式和全固态直流断路器的拓扑结构,采用故障树梳理各支路的故障事件。利用马尔科夫评估模型描述直流断路器组成部件与整体,以及不同故障状态间的转移过程,提出基... 直流断路器控制电流通断过程的成败取决于整体的可靠性。基于机械式、混合式和全固态直流断路器的拓扑结构,采用故障树梳理各支路的故障事件。利用马尔科夫评估模型描述直流断路器组成部件与整体,以及不同故障状态间的转移过程,提出基于故障率和可用率特征参量评价不同拓扑结构直流断路器平稳运行状态概率的方法。最后对±7.5kV中压直流配电网的三种不同拓扑结构直流断路器进行可靠性计算,辨识影响其整体可靠性的薄弱环节,并对可靠性随冗余设计的变化趋势进行预测。结果表明,目前机械式直流断路器可用率最高,机械开关、IGBT模块是制约断路器可靠性提升的主要因素。随着电力电子器件技术发展,通过合理的冗余设计,全固态直流断路器可用率将超过机械式,在未来直流配电网发展中更具应用优势。 展开更多
关键词 直流断路器 马尔科夫过程 可靠性 冗余分析
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基于低压电容器抑制起弧的混合直流断路器 预览
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作者 薛太林 刘明政 +1 位作者 刘良 史恒瑞 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期55-61,共7页
直流断路器的研发与推广相对滞后,阻碍着直流输电与配电的发展,目前国内外直流断路器主要存在成本高、体积大、运行损耗高等问题,针对这些问题本文提出了基于低压电容抑制起弧的混合直流断路器,机械开关K2与电容器C2并联的作用相当于辅... 直流断路器的研发与推广相对滞后,阻碍着直流输电与配电的发展,目前国内外直流断路器主要存在成本高、体积大、运行损耗高等问题,针对这些问题本文提出了基于低压电容抑制起弧的混合直流断路器,机械开关K2与电容器C2并联的作用相当于辅助换流开关实现换流,代替传统强迫换流所用的电力电子模块,其通态损耗基本为零,且由于电容器不必承受高电压,降低了断路器的体积,减少了成本。根据不同应用场景可以实现常规燃弧与低电流燃弧的开断控制,并且能够满足故障电流的双向关断;通过PSCAD仿真实验验证了电路设计的正确性和有效性。 展开更多
关键词 直流断路器 电容抑制起弧 低损耗 双向可关断
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