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基于MOSFET的直流电子辅助断路器设计及开断性能优化方法研究
Gaoya dianqi, 2023 为提高传统机械式塑壳断路器（mechanical molded case circuit breaker,MCCB）的开断容量和开断速度，提出了使用金属—氧化物半导体场效应晶体管（metal oxide semiconductor field effect transistor,MOSFET）改进传统MCCB拓扑的方法，设计了一款新型混合式直流断路器，通过电力电子换流电路辅助MCCB切断直流短路故障电流。该拓扑能够将电力电子换流电路的故障电流承受时间限制到100～200μs ...
陈思磊 +3 more
doaj
基于高压直流断路器的多端直流输电系统可靠性差异化控制策略 [PDF]
全球能源互联网, 2018 直流断路器是多端直流输电系统可靠性控制的关键设备，实际工程中不同区域、不同设备的故障各有特点，对直流系统的影响也不尽相同。基于一种具有限流功能的混合式直流断路器，首先描述了该直流断路器的分断和限流控制原理，而后针对实际工程中不同情形下的瞬时性故障和永久性故障，提出一种差异化可靠性控制策略，能够有效避免系统因瞬时故障而造成不必要的停运，在永久故障下也可以为其他设备动作以及控制策略的进行争取时间，增强系统运行的可靠性和稳定性。最后通过PSCAD/EMTDC仿真分析 ...
王晓晨, 金艳鸣, 吴学光
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基于限流器和断路器配合的柔性直流输电故障保护策略 [PDF]
全球能源互联网, 2018 由于柔性直流电网具有低阻尼的特点，直流侧发生短路后故障电流上升速度极快。若不能限制电流上升速率、及时切除故障，会造成设备损坏，同时将会造成换流站闭锁，影响供电可靠性。本文通过分析直流系统故障清除条件，提出了基于电阻型超导限流器和混合式直流断路器配合的故障处理策略。参考实际工程参数，在PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了双端伪双极VSC-HVDC系统，验证了所提保护策略能够在发生极间短路故障时快速隔离故障线路，并实现换流站的故障穿越，对故障清除后系统恢复具有积极意义。
周光阳, 韩民晓, 黄闻而达
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Gaoya dianqi, 2021 直流断路器是轨道交通直流牵引供电系统的关键设备。目前直流牵引供电系统中以空气式直流断路器为主,其关断过程存在金属触头以及灭弧栅片烧蚀,开断速度慢的问题。针对以上问题,提出一种非对称桥式混合式直流断路器,具有关断速度快、双向开断、经济性好的特点。首先分析了该拓扑的工作原理,然后分析了断路器关键部件的参数对分断过程的影响,基于该技术路线研制了直流断路器低压物理样机及动态模拟试验平台,开展了断路器分断试验,结果表明非对称桥式直流断路器能够在3 ms内实现系统故障电流的快速关断,并且在经济性、紧凑性 ...
杨桂林
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Gaoya dianqi, 2021 基于10 kV直流配电网示范工程要求及二极管整流型混合式拓扑结构,文中首先介绍了直流断路器的整体布局结构;然后提出了阀组模块化设计方案,阐述了各模块的设计选型过程,通过理论计算及仿真分析设计了主支路散热系统及IGBT硅堆结构,研制了额定电压10 kV,额定电流1 kA,最大开断电流10 kA,开断时间小于3 ms的混合式直流断路器产品;最后试验结果表明:直流断路器在10 kV配电网中运用的可行性和有效性。
樊阳文 +5 more
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Gaoya dianqi, 2023 针对轨道交通直流牵引供电系统故障短路电流大、上升速率快等问题，文中提出1 800 V阻容型限流式混合直流断路器拓扑结构，分析了工作原理和整机开断过程，确定了整机开断限流参数取值。采用MATLAB/Simulink建立阻容型限流式混合直流断路器模型，对比分析阻容限流拓扑结构与传统电感限流拓扑结构对开断故障短路电流峰值和整机开断时间的影响，阻容限流拓扑结构效果更优。搭建整机开断试验平台，进行小电流开断试验验证，试验结果表明与传统电感限流拓扑结构相比，阻容限流拓扑结构有效降低故障电流幅值30%以上 ...
范钦晓 +5 more
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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, 2017 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。
黄金强 +6 more
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Gaoya dianqi, 2019 随着柔性直流输电技术在近三十年的巨大进步,高压直流断路器研究成为国际研究热点。文中针对高压直流输电技术的发展趋势,论述了高压直流电网对高压直流断路器的强劲需求;介绍了目前应用较为普遍的混合式直流断路器发展历程、拓扑结构及开断原理;在此基础上,从元器件数量、设备可靠性方面对比分析了目前基于IGBT级联型双向开断的混合式直流断路器、基于H型全桥拓扑结构的混合式直流断路器、二极管带IGBT全桥拓扑结构的混合式直流断路器3种典型技术方案的优劣;总结了现今高压直流断路器研究的技术难题和未来发展方向。
沙彦超 +5 more
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基于经验傅里叶分解的混合式高压直流断路器耗能支路故障检测方法研究 [PDF]
全球能源互联网为实现更强的能量耗散能力，混合式高压直流断路器的耗能支路需串并联大量金属氧化物压敏电阻（metal oxide varistor，MOV），耗能支路的可靠性将直接影响混合式高压直流断路器的可靠性。但是，现有的耗能支路故障检测方法并不能适应整个能量耗散阶段。为此，提出一种基于经验傅里叶分解的混合式高压直流断路器耗能支路故障检测方法，具体为：首先是信号预处理，对耗能支路每个子模块的分支电流进行归一化和一阶差分计算来获取分析电流；然后是故障特征提取，利用经验傅里叶分解（empirical Fourier ...
彭兆伟 +5 more
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