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500kV直流断路器快速机械开关典型故障特性及可靠性提升方法研究 [PDF]
, 2023 直流断路器是构建柔性直流电网不可或缺的关键设备。快速机械开关是直流断路器中承载电流、实现快速分合闸、耐受分闸恢复电压的核心组件，其结构复杂、动作速度快、电气应力严酷、可靠性要求高，因而设计研制难度大，任一环节出现问题均会影响直流断路器乃至柔直电网的安全可靠运行。然而，目前快速机械开关由于存在设计选型不合理、工艺管控不严格、试验考核不完善等问题，导致在实际工程应用中故障率较高。针对已应用于张北柔性直流电网试验示范工程的500 kV直流断路器，分析了直流断路器研制、调试 ...
张涛 +4 more
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全球能源互联网, 2018 针对柔性直流输电系统直流侧故障快速清除的难题，结合南澳多端柔性直流输电工程的实际生产应用需求，提出了一种新型机械式高压直流断路器拓扑方案，研制出了160 kV超快速机械式高压直流断路器产品，提出了一种采用发电机源提供电流来模拟直流故障的开断试验方法，并完成了双向大电流开断试验，开断电流大于9 kA、开断时间小于5 ms。研究并提出了160 kV机械式高压直流断路器工程应用技术方案，并完成南澳加装高压直流断路器示范工程的现场系统调试 ...
陈名 +7 more
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500 kV耦合负压换流型混合式直流断路器原理与研制 [PDF]
全球能源互联网, 2018 多端柔性直流系统在分布式能源和直流负荷接入、网络柔性互联、电能质量等方面具有显著优势，成为未来电网的重要发展趋势。为了保证多端柔性直流系统安全稳定可靠运行，需要能够在数毫秒内开断故障电流的直流断路器。本文面向张北±500 kV柔性直流电网示范工程的应用需求，开展了500 kV直流断路器原理研究与样机研制。首先，提出500 kV耦合负压换流型混合式直流断路器系统方案，给出其拓扑结构、工作原理和控制逻辑；进而，设计基于电磁斥力操动机构和电磁缓冲机构的快速机械开关 ...
张翔宇 +7 more
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Gaoya dianqi, 2021 机械式直流断路器是高压直流开断的主要方向之一,为提升以真空开关为主开关的机械式高压直流断路器的开断性能,文中提出了一种基于"电压零休"原理的新型机械式直流断路器拓扑结构,分析了其工作原理,初步得到了续流支路可以为主开关创造"电压零休"时间。搭建了基于真空开关的新型机械式直流断路器的仿真模型,分析了"电压零休"受反向电流支路等参数影响规律。通过真空开关固有介质恢复特性测试得到真空开关介质恢复强度随时间变化的规律。仿真与试验结果表明:续流支路可以为主开关创造0～359μs的"电压零休"时间 ...
程显, 吴启亮, 冯元浩, 葛国伟
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Gaoya dianqi, 2022 高压直流断路器(high voltage DC circuit breaker,HVDC CB)的全开断时间对高压直流输电系统有着至关重要的影响。文中基于人工过零型机械式高压直流断路器对断路器的分断过程进行分段研究，利用L-C回路产生的低频振荡电流模拟开断故障电流，通过PSCAD/EMTDC电磁仿真软件对高压直流断路器的开断过程进行仿真实验，并通过仿真实验探究影响断路器全开断时间的主要因素。结果表明，减少换流支路的电容值、调整避雷器的参考电压以及减小换流回路的投入时刻可以减少高压直流断路器的全开断时间 ...
冯胜, 淡淑恒
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Gaoya dianqi, 2021 快速机械开关作为500 kV混合式高压直流断路器的核心部件之一,要求在2 ms内分闸,并耐受高达800 kV暂态分断电压,其2 ms内分闸耐压的速动性是混合式高压直流断路器对快速机械开关提出的核心技术要求,也考验了快速机械开关自身缓冲装置的可靠制动能力。考虑快速机械开关需满足高压直流断路器快速重合闸功能设计,传统的液压油缓冲、聚酯氨缓冲和气体缓冲均无法满足快速重合闸工况下的二次缓冲问题,文中分析了500 kV混合式高压直流断路器快速机械开关的快速分合闸、重合闸等运行工况 ...
张宁 +6 more
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Gaoya dianqi, 2022 直流断路器是城市轨道牵引供电系统的关键设备。目前轨道直流牵引供电系统配置的断路器以机械式空气断路器为主，其开断过程存在触头和熄弧栅片烧蚀、故障电流开断速度慢等问题，而混合式直流断路器造价过于昂贵。针对以上问题，分析了单/多端口直流断路器的关断原理及其在轨道牵引中的故障隔离性能、具体配置方法以及各自优缺点，通过仿真分析，验证了混合式直流断路器在轨道牵引系统故障中的阻断能力，并着重研究了多端口直流断路器在目前城铁牵引直流系统中应用改造的可行性。
陈宪祖
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Gaoya dianqi, 2020 高压直流断路器是多端直流输电及高压直流系统联网的基础和安全保障,它不仅要能够开断短路电流而且要能够开断小负载电流,实现对高压直流系统的保护及控制功能。文中在振荡回路中对机械式高压直流断路器开断大电流及小电流的性能进行了测试。分别测试机械式高压直流断路器开断17.5 kA和开断50 A电流时的恢复电压值和恢复电压变化率。在试验中发现机械式高压直流断路器开断17.5 kA电流时可以在叠加高频振荡电流后的第1次过零点处开断,但是在开断50 A电流时需要在第2次电流过零点处才能开断。开断50 ...
高俊珍 +4 more
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Gaoya dianqi, 2022 随着分布式电源的快速发展及直流负荷的迅猛增长，交流配电网不能满足未来电网的发展，直流配电网以其控制灵活、稳定性高、电能质量好等优势成为未来发展趋势。直流断路器作为关键保护设备，对配电网的可靠运行有着重要意义。文中提出一种配电网用的混合式直流断路器方案，直流断路器分3条支路：主通流支路由快速机械开关和IEGT阀组串联组成、转移支路由压接式IEGT阀组组成、能量吸收由每一级IEGT并联的避雷器组成。从仿真设计到样机试制进行阐述，并且样机完成10 k V电压等级下关断15 k A故障电流试验，结果表明 ...
姚宁 +6 more
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Gaoya dianqi, 2020 为满足交直流混合的分布式可再生能源技术国家重点专项东莞园区示范工程要求,文中给出了一种10 kV机械式直流断路器的研制方案,对其拓扑结构及关键部件的参数设计进行了说明,然后基于PSCAD/EMTDC软件搭建仿真模型对电流开断过程进行仿真,对参数进行修正优化,最后搭建了一种LC低频振荡试验回路,对所开发10 kV机械式直流断路器样机进行双向开断验证,所研制样机成功开断了10 kA正向和反向电流,开断时间8.2～8.3 ms,全电流开断时间12.2～12.3 ms,瞬态开断电压峰值16.0 kV。
阮绵晖 +5 more
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