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基于可控振荡的电流注入型混合式直流断路器
1
作者 裴翔羽 贾重霄 +2 位作者 周万迪 谭奇福 李弸智 《电工技术学报》 北大核心 2025年第2期625-639,共15页
混合式直流断路器作为柔性直流输电系统故障线路选择性快速隔离的主流技术路线,是最大程度地保障柔性直流输电系统健全和持续可靠运行的关键装备。然而,当前各类混合式直流断路器存在造价高昂的共性问题,如何提出混合式直流断路器优化拓... 混合式直流断路器作为柔性直流输电系统故障线路选择性快速隔离的主流技术路线,是最大程度地保障柔性直流输电系统健全和持续可靠运行的关键装备。然而,当前各类混合式直流断路器存在造价高昂的共性问题,如何提出混合式直流断路器优化拓扑,有效地降低直流断路器研制成本是改进直流开断技术的出发点和落脚点。在融合反向电流注入、故障电流转移负压构建和电压幅值可控快速提升等原理的基础上,该文提出一种基于可控振荡的电流注入型混合式直流断路器,通过可控振荡负压单元和反向电流注入辅助实现了故障电流的快速阻断。首先,研究了故障反向电流注入熄弧、电流转移负压构建和电压幅值可控快速提升等基本原理;其次,在此基础上提出基于可控振荡的电流注入型混合式直流断路器拓扑,并详细阐述了其工作原理;然后,研究了所提混合式直流断路器关键元件选型方法;最后,基于PSCAD/EMTDC对所提混合式直流断路器的有效性和适用性进行了仿真验证。 展开更多
关键词 柔性直流电网 多端口混合式直流断路器 电流注入 可控振荡
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具备自适应重合闸能力的多端口混合式直流断路器
2
作者 陈晓龙 冯永涛 +3 位作者 周宁 韩小文 李永丽 李斌 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2601-2613,I0010-I0014,共18页
为解决柔性直流电网中混合式直流断路器成本高以及盲目重合闸的问题,提出了一种具备自适应重合闸能力的多端口混合式直流断路器。所提断路器能够在能量耗散期间旁路故障线路中的限流电抗器,配合电容充电回路的导通,将本应经避雷器耗散... 为解决柔性直流电网中混合式直流断路器成本高以及盲目重合闸的问题,提出了一种具备自适应重合闸能力的多端口混合式直流断路器。所提断路器能够在能量耗散期间旁路故障线路中的限流电抗器,配合电容充电回路的导通,将本应经避雷器耗散的限流电抗器能量转移到电容中,从而有效减少了故障隔离时间与避雷器能量耗散压力,并为故障性质的判别提供了能量支持。同时,该断路器通过共享主断路器的方式实现故障隔离,结合避雷器泄能需求的下降,大大降低了断路器的制造成本,在经济性方面优势明显。此外,该断路器利用故障识别电流与电容电压在永久性故障与瞬时性故障下的幅值差异来识别故障性质,实现了自适应重合闸,操作简单且易于控制。最后,利用PSCAD/EMTDC在三端MMC柔性直流系统环境下对所提方案的有效性进行了仿真验证,并通过与其他方案的对比分析,证明了所提方案的优越性。 展开更多
关键词 柔性直流电网 多端口混合式直流断路器 直流故障隔离 经济性 自适应重合闸
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一种基于电容主动钳位式混合式直流断路器
3
作者 范兴明 李涛 +2 位作者 张思舜 许洪华 张鑫 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期4620-4627,I0050,I0049,共10页
混合式直流断路器兼具机械式直流断路器的静态特性与固态直流断路器的动态特性,具有较快的开断速度和较低的通态损耗,是应用于中高压直流输配电系统的优选技术方案。然而,基于模块级联的混合式直流断路器存在投资成本较高、避雷器吸能... 混合式直流断路器兼具机械式直流断路器的静态特性与固态直流断路器的动态特性,具有较快的开断速度和较低的通态损耗,是应用于中高压直流输配电系统的优选技术方案。然而,基于模块级联的混合式直流断路器存在投资成本较高、避雷器吸能较高、不具备故障性质判别能力等问题,限制了断路器的工程化应用。该文在现有结构的基础上进行一定的改进,提出一种基于电容主动钳位式混合式直流断路器。主要利用电容电压钳位换流站侧电压,避免了换流站电压迅速跌落的同时降低了换流站侧的故障电流峰值。此外,电容电压还可作为线路故障和重合闸时的辅助判据。针对所提结构进行了详细的理论推导和分析,在PSCAD/EMTDC中建立四端直流环网对所提结构进行验证,并与原有方案进行对比。仿真结果证明所提结构可行且相对原有方案具备一定优势。 展开更多
关键词 混合式直流断路器 故障性质判别 电容钳位 辅助判据
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基于电容自然充电换相的混合式直流断路器设计与仿真
4
作者 范兴明 李涛 张鑫 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期3510-3521,共12页
以晶闸管作为主断器件是降低混合式直流断路器造价和技术难度的手段之一,电容电压是此类直流断路器能够顺利开断直流故障的关键影响因素。现有结构中电容大多为预充电型,但预充电方式和电容电压的维持较为复杂。因此,该文提出一种基于... 以晶闸管作为主断器件是降低混合式直流断路器造价和技术难度的手段之一,电容电压是此类直流断路器能够顺利开断直流故障的关键影响因素。现有结构中电容大多为预充电型,但预充电方式和电容电压的维持较为复杂。因此,该文提出一种基于电容自然充电换相的混合式直流断路器,利用母线电压与预充电电容的电压差值实现电容的预充电和电容电压的自动维持,从而保证断路器的开断能力。此外该断路器还具备二次开断能力,可以满足极短时间内重复开断的需求。针对所提断路器的工作过程和元器件参数进行了详细的理论推导,基于PSCAD/EMTDC建立单端等效和四端柔性直流电网模型验证了所提结构的适用性。最后与其他方案进行比较,结果表明,所提方案在开断速度、电容预充电方式和二次开断方面具备一定优势。 展开更多
关键词 混合式直流断路器 晶闸管 预充电 二次开断
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一种双电容换流型混合式直流断路器
5
作者 陶彩霞 王文博 +2 位作者 李泰国 姜璐 张建刚 《电气工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期315-324,共10页
混合式直流断路器可以快速、准确隔离线路故障,在直流电网故障清除难题中发挥重要作用。为解决直流断路器开断能力要求高、限流能力弱、制造成本大、故障隔离速度慢等问题,提出一种双电容换流型混合式直流断路器(Double capacitor commu... 混合式直流断路器可以快速、准确隔离线路故障,在直流电网故障清除难题中发挥重要作用。为解决直流断路器开断能力要求高、限流能力弱、制造成本大、故障隔离速度慢等问题,提出一种双电容换流型混合式直流断路器(Double capacitor commutated hybrid DC circuit breaker,D-C-DCCB)拓扑。构建断路器时,巧妙利用自充电通路实现电容预充电及反向充电后电容能量的耗散。通过电容反向充电与阻感限流支路降低故障电流上升速率及峰值,利用限流电阻与二极管组实现限流电感,完成限流工作后被短路及储存能量耗散,加快故障隔离速度的同时,有效减少了避雷器吸收能量。对所提断路器的拓扑结构及工作原理进行分析及推导,在PSCAD/EMTDC中对所提断路器拓扑进行了四端直流电网仿真验证,与现有的直流电网故障清除拓扑在性能及经济性方面进行了对比,证明了所提断路器具有性能好、经济性高的优点。 展开更多
关键词 混合式直流断路器 直流电网 直流故障 故障限流
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混合式直流断路器状态感知技术与智慧框架体系探讨
6
作者 程显 余亚东 +2 位作者 葛国伟 张钰峥 万其森 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期3033-3042,I0102-I0105,共14页
直流断路器是柔性直流输电工程中故障清除和隔离的关键设备,当前的热点集中在新型拓扑结构、直流开断特性和新型电力电子器件等功能方面的研究,对其全状态的智能感知和状态评估方面研究较少。该文以混合式直流断路器为研究对象,全面梳... 直流断路器是柔性直流输电工程中故障清除和隔离的关键设备,当前的热点集中在新型拓扑结构、直流开断特性和新型电力电子器件等功能方面的研究,对其全状态的智能感知和状态评估方面研究较少。该文以混合式直流断路器为研究对象,全面梳理了需要重点监测的状态量,归纳了混合式直流断路器中快速机械开关、压接式绝缘栅双极性晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)、避雷器、快速机构动作电容和隔离供能单元等关键组件状态量的感知方法。基于现有研究,提出了智慧型直流断路器的框架体系。分析了所提框架体系中智能感知层、信息通信层、数据融合层和智能应用层的实现思路,为实现直流断路器的智能化和模块化提供一定参考依据。 展开更多
关键词 混合式直流断路器 全状态感知 智慧型直流断路器 智能化
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一种可选择中断的混合式直流断路器拓扑
7
作者 吴铁洲 方畅 陈子奇 《电子器件》 CAS 2024年第4期981-986,共6页
传统的混合式直流断路器应对瞬时性故障时必须先切断故障电流,再进行重合闸,会造成短暂性的电能供应中断。对此,提出一种适用于中压直流的可选择中断混合式直流断路器拓扑。该断路器可根据不同的故障类型选择运行方式,在与主导通支路串... 传统的混合式直流断路器应对瞬时性故障时必须先切断故障电流,再进行重合闸,会造成短暂性的电能供应中断。对此,提出一种适用于中压直流的可选择中断混合式直流断路器拓扑。该断路器可根据不同的故障类型选择运行方式,在与主导通支路串联的桥式结构中增加电容和限流电感抑制故障的电流上升,并储存能量,通过释能电阻对能量进行释放。对所提出的拓扑进行工作过程和理论分析。在单端直流等效系统中进行仿真验证,该结构在应对永久性短路故障时,可在9 ms内切除故障;应对瞬时性故障时,可使系统在不中断电流的情况下恢复正常运行,并释放故障时产生的能量。仿真结果验证了该拓扑的优越性。 展开更多
关键词 混合式直流断路器 永久性故障 瞬时性故障 可选择中断
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混合式直流断路器内部关键参数对电弧电流转移特性的影响研究
8
作者 王德全 王汝凡 +3 位作者 邱军 冯泽铭 段雄英 廖敏夫 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期193-200,共8页
真空电弧电流转移是自然换流型混合式直流断路器开断过程中的一个重要组成部分。文中通过建立真空电弧电流转移的理论分析模型,得出影响真空电弧电流转移的主要因素为真空电弧电压、内部杂散电阻电感参数和电力电子器件的串并联结构。... 真空电弧电流转移是自然换流型混合式直流断路器开断过程中的一个重要组成部分。文中通过建立真空电弧电流转移的理论分析模型,得出影响真空电弧电流转移的主要因素为真空电弧电压、内部杂散电阻电感参数和电力电子器件的串并联结构。实验方面,通过改变电力电子开关中电力电子器件的串联或并联个数研究了电力电子器件的串并联结构对真空电弧电流转移特性的影响,通过改变电力电子开关中杂散电感或电阻的数值和所处位置研究了内部杂散电阻电感参数对真空电弧电流转移特性的影响。最后,探究了促进电弧电流转移的方法。本研究将为混合式直流断路器的结构设计和参数优化提供理论依据。 展开更多
关键词 混合式直流断路器 电弧电流转移 真空电弧电压 杂散参数
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基于两电平电压源合成试验方法的混合式直流断路器开断过程仿真研究
9
作者 阎对丰 刘平 +4 位作者 冯伦 张非凡 修士新 贾申利 莫永鹏 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期76-83,91,共9页
直流断路器在研究过程中需要试验测试为设计提供参考,在其制造完成后则需要进行型式试验验证其可靠性。文中以15 kV电压等级的负压耦合型混合式直流断路器为例,对其短路电流开断过程进行仿真并提取了关键点电应力;阐述了两电平电压源合... 直流断路器在研究过程中需要试验测试为设计提供参考,在其制造完成后则需要进行型式试验验证其可靠性。文中以15 kV电压等级的负压耦合型混合式直流断路器为例,对其短路电流开断过程进行仿真并提取了关键点电应力;阐述了两电平电压源合成试验方法,设计了适用于负压耦合型混合式直流断路器的两电平电压源合成试验回路,并优化了参数选取;将两电平回路下开断过程的仿真结果与开断过程所需的电应力进行对比,证明了两电平电压源合成试验方法可以提供开断过程所需的电压与电流应力,验证了两电平合成试验方法的等效性与可行性。文中研究结果可为高压直流断路器的研究、设计及试验提供参考。 展开更多
关键词 混合式直流断路器 等效性 两电平电压源合成试验方法
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阻容型混合式直流断路器优化设计及全工况开断性能分析
10
作者 刘晓明 于新超 +2 位作者 陈海 史红菲 姜文涛 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期5149-5158,I0069-I0072,I0068,共15页
为解决柔性直流电网中故障电流快速开断难题,在比对分析典型混合式直流断路器方案控制保护策略与经济性的基础上,该文提出一种基于晶闸管的阻容型混合式直流断路器拓扑结构与参数化设计方法。利用阻性电路抑制电流电压上升,同时具备钳... 为解决柔性直流电网中故障电流快速开断难题,在比对分析典型混合式直流断路器方案控制保护策略与经济性的基础上,该文提出一种基于晶闸管的阻容型混合式直流断路器拓扑结构与参数化设计方法。利用阻性电路抑制电流电压上升,同时具备钳位开断、弱电流开断、电容自充电和自适应重合闸功能,实现整机无全控型器件。首先提出该拓扑不同模式下的控制保护策略和参数化建模方法。其次,给出器件参数设计准则,并采用多目标水母优化算法对参数组合方案进行可靠性寻优。此外,基于PSCAD/EMTDC,建立四端直流输电网模型,比对分析了所提混合式直流断路器参数化设计方案在不同工况下的开断性能、经济性和适用性。 展开更多
关键词 直流输电网 混合式直流断路器 钳位开断 自适应重合闸
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混合式直流断路器的发展现状及展望 被引量：69
11
作者 余占清 曾嵘 +4 位作者 屈鲁 严鑫 甘之正 张翔宇 黄瑜珑 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期2617-2626,共10页
混合式直流断路器是直流电网中实现直流电流开断和故障隔离最为理想的选择之一,该文总结了混合式直流断路器的发展现状。首先,根据直流断路器的拓扑结构梳理其技术路线,并进行对比分析。然后,针对混合式直流断路器的关键技术,围绕换流... 混合式直流断路器是直流电网中实现直流电流开断和故障隔离最为理想的选择之一,该文总结了混合式直流断路器的发展现状。首先,根据直流断路器的拓扑结构梳理其技术路线,并进行对比分析。然后,针对混合式直流断路器的关键技术,围绕换流方式、电力电子开关、快速机械开关、控制保护和供能、能量吸收等方面进行综述。针对大容量直流开断这一世界性难题,国内外学者已开展广泛研究,提出了创新型拓扑结构,突破了高可控高可靠的故障换流、毫秒级超快速高效斥力机构、高裕度高稳定性电力电子开关、低残压快响应的耗能装置等关键技术。接着,对混合式直流断路器的应用场景进行分析,介绍了混合式直流断路器的典型应用。中国实现了世界上首套混合式高压直流断路器和首套三端口直流断路器的工程应用,并开展了世界上电压等级最高、开断能力最强的混合式直流断路器工程应用。最后,对混合式直流断路器的发展趋势进行展望与总结,为未来混合式直流断路器的技术发展、应用拓展提供参考。 展开更多
关键词 直流电网 直流断路器 混合式直流断路器 换流 快速机械开关 电力电子开关
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10kV自然换流型混合式直流断路器中真空电弧电流转移特性研究 被引量：30
12
作者 吕纲 曾嵘 +1 位作者 黄瑜珑 陈政宇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期1012-1020,共9页
围绕应用于?10kV直流配电领域中的自然换流型混合式直流断路器的电弧电流转移特性展开研究。开断过程中,机械开关支路在没有辅助换流装置的情况下,需要在真空电弧电压的作用下实现电流向主关断支路的转移。文中建立了真空电弧电流转移... 围绕应用于?10kV直流配电领域中的自然换流型混合式直流断路器的电弧电流转移特性展开研究。开断过程中,机械开关支路在没有辅助换流装置的情况下,需要在真空电弧电压的作用下实现电流向主关断支路的转移。文中建立了真空电弧电流转移的数学模型,确定了电弧电压、转移回路电感电阻参数、电力电子支路的导通压降是影响真空电弧电流转移的主要因素。实验方面首先对具有不同触头结构及材料的真空灭弧室进行了电弧电压测量,实验表明真空电弧电压可以同电力电子支路进行配合;在此基础上,采用IGBT作为电力电子支路开关,进行真空电弧电流向电力电子支路的转移实验,并研究了回路电感电阻参数对于转移特性的影响;最后,设计实现了10kV自然换流型混合式直流断路器,并对开断进行了实验:真空灭弧室电弧电流在1.5ms内完全转移到电力电子支路,关断电流3.6kA、关断过电压21.4kV,验证了该方案的可行性。 展开更多
关键词 自然换流型混合式直流断路器 真空电弧电压 电流转移特性
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混合式直流断路器的多路隔离驱动电源设计 被引量：12
13
作者 方春恩 王猛 +3 位作者 李伟 梁婷 李煜昊 张彼德 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1746-1753,共8页
驱动电源是保证混合式直流断路器稳定工作的关键设备之一。为此提出了一种新型的多路隔离驱动电源系统结构,驱动电源采用全桥LCL谐振网络保持电流输出特性,以高压电缆线和光纤作为电气隔离介质,通过磁环实现多路输出。分析了多路隔离驱... 驱动电源是保证混合式直流断路器稳定工作的关键设备之一。为此提出了一种新型的多路隔离驱动电源系统结构,驱动电源采用全桥LCL谐振网络保持电流输出特性,以高压电缆线和光纤作为电气隔离介质,通过磁环实现多路输出。分析了多路隔离驱动电源的系统结构中的各个模块作用以及全桥LCL谐振变换器的工作过程。设计了变压器和磁环、LCL滤波器参数。通过Simplorer和Maxwell仿真软件对多路隔离驱动电源进行了仿真研究,结果证明变换器可获得良好的恒流特性,输出更加稳定。最后搭建了一台每路输出3 W、0.6 A的多路隔离驱动电源的实验样机,验证了可行性和有效性。 展开更多
关键词 混合式直流断路器 高压直流驱动电源 高频交流母线 全桥LCL谐振变换器 多路隔离输出
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一种具备自适应重合闸能力的混合式直流断路器 被引量：12
14
作者 陈晓龙 周宁 +3 位作者 韩小文 李永丽 李斌 李博通 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期4718-4728,共11页
当柔性直流电网中的直流线路发生短路故障时,混合式直流断路器可以快速切断故障电流,从而实现故障隔离。然而,传统的混合式直流断路器的主断支路需要串联大量的绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT),使得经济成... 当柔性直流电网中的直流线路发生短路故障时,混合式直流断路器可以快速切断故障电流,从而实现故障隔离。然而,传统的混合式直流断路器的主断支路需要串联大量的绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT),使得经济成本较高,并且现有的混合式直流断路器多不具备故障性质判别能力。为了解决混合式直流断路器的成本高以及盲目重合闸问题,该文设计了一种具备自适应重合闸能力的混合式直流断路器。该断路器通过预充电电容电压与避雷器动作电压配合,降低了避雷器的动作电压,从而减少了避雷器两端并联的IGBT数量。此外,该断路器利用永久性故障和瞬时性故障情况下充放电支路中电流幅值的差异,实现了自适应重合闸。该文首先介绍了所提混合式直流断路器的拓扑结构及工作原理,然后对故障发展过程进行分析计算并给出了断路器元件参数和数量设计的方法,最后在PSCAD/EMTDC中搭建了四端柔性直流输电系统进行仿真验证,并与现有相关方案进行了性能与经济性对比,表明了该文方案具有较好的综合性能。 展开更多
关键词 混合式直流断路器 直流电网 故障隔离 预充电电容 自适应重合闸
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直流微网混合式直流断路器电流转移特性研究 被引量：10
15
作者 黄金强 廖敏夫 +4 位作者 葛国伟 王善军 卢刚 段雄英 赵琦 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期119-125,共7页
混合式直流断路器的电流转移特性对其快速开断及控制策略有着重要意义,文中通过分析混合式直流断路器的工作原理,利用Mayr电弧模型、IGBT、RCD缓冲电路和避雷器模型等建立了混合式直流断路器仿真分析模型,分析了不同外电路参数和转移支... 混合式直流断路器的电流转移特性对其快速开断及控制策略有着重要意义,文中通过分析混合式直流断路器的工作原理,利用Mayr电弧模型、IGBT、RCD缓冲电路和避雷器模型等建立了混合式直流断路器仿真分析模型,分析了不同外电路参数和转移支路参数下的电流转移特性。搭建了直流微网模拟短路试验平台,进行了混合式直流断路器的开断特性试验,重点研究了电压400 V,不同故障电流(低于200 A)及不同参数下的电流转移特性。试验结果验证了仿真分析模型,为后期快速开断的直流微网混合式断路器提供了可参考的依据。 展开更多
关键词 混合式直流断路器 电流转移特性 开断特性 直流微网
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低压混合式直流断路器中真空电弧电流转移判据 被引量：17
16
作者 葛国伟 程显 +2 位作者 王华清 谢伟 黄金强 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第19期4038-4047,共10页
低压混合式直流断路器的电流转移性能对其开断过程起到至关重要的作用。为获得其电流转移特性及判据,分析低压混合式直流断路器的结构与工作原理,提出真空电弧电流转移过程简化电路。搭建低压混合式直流断路器真空电弧电流转移实验研究... 低压混合式直流断路器的电流转移性能对其开断过程起到至关重要的作用。为获得其电流转移特性及判据,分析低压混合式直流断路器的结构与工作原理,提出真空电弧电流转移过程简化电路。搭建低压混合式直流断路器真空电弧电流转移实验研究平台,采用高速 CMOS 相机观察转移过程中真空电弧发展演变规律。研究电流大小、转移支路参数、燃弧时间等对电流转移特性的影响规律,得到了真空电弧电流转移判据。通过修正参数得到适用于低压混合式直流断路器的真空电弧电流转移改进判据,并通过 400V/5kA 混合式直流断路器样机验证了其有效性,为高性能低压混合式直流断路器研制提供了参考。 展开更多
关键词 低压混合式直流断路器 电流转移特性 真空电弧 转移判据
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考虑母线故障的低通流损耗多端口整流型混合式直流断路器 被引量：3
17
作者 石巍 陈羽 +3 位作者 孙超 王文杰 谢晔源 方太勋 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2022年第14期140-149,共10页
混合式直流断路器是当前柔性直流电网最为理想的故障隔离方式,但是投资成本高限制了其大范围的应用。为了降低混合式直流断路器的成本,提出了一种多端口整流型混合式直流断路器拓扑,选择开关采用简单可靠的二极管桥式整流结构,负载转移... 混合式直流断路器是当前柔性直流电网最为理想的故障隔离方式,但是投资成本高限制了其大范围的应用。为了降低混合式直流断路器的成本,提出了一种多端口整流型混合式直流断路器拓扑,选择开关采用简单可靠的二极管桥式整流结构,负载转移开关和主断开关采用单向开断子模块,并通过电流转移控制策略的优化,使得直流断路器具备电流双向开断、设备成本低和通流损耗低等优点;同时,增加了一条母线保护支路,实现了直流母线故障隔离和公共母线故障保护。文中首先详细介绍了所提拓扑在不同故障工况下的工作原理以及内部组件的动作策略;然后,与现有拓扑进行了经济性和电气性能的对比分析,突出所提拓扑的优越性;最后,设计并搭建了一台三端口整流型混合式直流断路器样机及其试验系统,通过试验验证了所提拓扑的有效性和可行性。 展开更多
关键词 直流电网 直流断路器 多端口直流断路器 混合式直流断路器 通流损耗 短路故障
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考虑混合式直流断路器整机结构的多断口串联机械开关均压设计 被引量：4
18
作者 黄道春 王华清 +3 位作者 全万霖 陈鑫 双明镜 李慧鹏 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期2407-2415,共9页
高压直流断路器是高压直流电网控制保护的关键设备之一。为解决混合式直流断路器串联多断口机械开关的均压设计问题,该文搭建试验回路,开展双断口串联机械开关稳态、暂态电压分配特性试验,通过静电场仿真提取其分布电容参数,建立电磁暂... 高压直流断路器是高压直流电网控制保护的关键设备之一。为解决混合式直流断路器串联多断口机械开关的均压设计问题,该文搭建试验回路,开展双断口串联机械开关稳态、暂态电压分配特性试验,通过静电场仿真提取其分布电容参数,建立电磁暂态仿真模型,场–路结合分析均压组件参数对断口电压分配特性的影响规律。仿真与试验结果相对误差不大于3.0%。以典型±535kV混合式直流断路器为例,考虑断路器整机结构,进一步研究均压组件参数对断口电压分配特性的影响规律,得到在均压系数≥95%的条件下,六断口串联机械开关均压组件参数的建议选取范围为:100MΩ≤均压电阻≤1000MΩ,均压电容≥4.83nF,100Ω≤限流电阻≤500Ω。结果表明场–路结合分析方法进行多断口串联机械开关均压设计的有效性,可为混合式直流断路器多断口串联机械开关均压设计提供参考。 展开更多
关键词 混合式直流断路器 多断口串联机械开关 均压组件 均压设计 电压分配特性
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基于改进型限流混合式直流断路器的开断时序优化研究 被引量：3
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作者 束洪春 邵宗学 旷宇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第22期6176-6187,共12页
直流故障限流与开断是保证直流输电安全稳定运行的关键技术。该文提出基于限流混合式直流断路器的开断时间配合及泄能优化方案,即以减少泄能支路吸收能量和降低直流断路器的电力电子开关器件投资成本为其优化目标,转移支路IGBT的耐压应... 直流故障限流与开断是保证直流输电安全稳定运行的关键技术。该文提出基于限流混合式直流断路器的开断时间配合及泄能优化方案,即以减少泄能支路吸收能量和降低直流断路器的电力电子开关器件投资成本为其优化目标,转移支路IGBT的耐压应力及直流开断时间为约束条件,将其转化为求解多目标优化数学问题,得出断路器最佳配合动作时序。大量仿真测试表明该优化方案正确有效。 展开更多
关键词 直流电网 限流混合式直流断路器 限流与开断 泄能 多目标优化
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±535kV混合式直流断路器分断条件下的电场分析 被引量：8
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作者 刘晨阳 胡四全 +3 位作者 韩坤 户永杰 张磊 姚为正 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2434-2443,共10页
为研究混合式高压直流断路器分断条件下的各组件表面电场分布情况,建立了±535k V混合式高压直流断路器3维模型,并利用静电场分析软件Ansoft对断路器阀塔结构进行了电场仿真计算。仿真结果表明:当故障电流产生时,直流断路器关断,此... 为研究混合式高压直流断路器分断条件下的各组件表面电场分布情况,建立了±535k V混合式高压直流断路器3维模型,并利用静电场分析软件Ansoft对断路器阀塔结构进行了电场仿真计算。仿真结果表明:当故障电流产生时,直流断路器关断,此时在阀塔屏蔽罩的倒角位置有最大电场1.8×10~6 V/m,小于空气的起晕场强3×10~6V/m。对于不同阀层布置的阀组件来说,随着阀层的增加,其表面最大电场分布表现为先降低后升高的趋势;避雷器MOV组件的电场分布表现为中间部位最高,约为2×10~5~5×10~5 V/m。断路器在分断时,阀塔各金具表面电场强度<2×10~6 V/m,满足绝缘设计要求。试验证明,该混合式直流断路器能够在过流关断条件下工作正常,且断路器各组件绝缘特性保持良好。 展开更多
关键词 混合式直流断路器 ±535 kV 分断条件 电场分布 绝缘特性 阀塔
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