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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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, 2023 针对中国第一个海上风电柔性直流送出工程—江苏如东工程，从系统拓扑方案构建、过电压与绝缘配合、系统功率盈余问题与交流故障穿越技术以及控制保护技术等方面开展了深入研究，构建了轻型紧凑化的海上风电柔性直流系统拓扑方案，取消了海上换流站的启动回路与接地回路等；提出了海陆换流站的避雷器配置方案与参考电压的选取原则，形成了海陆换流站的绝缘配合方案的典型范式；提出了集中式、分布式、混合式直流侧有功功率动态平衡装置的典型拓扑方式，解决了陆上换流站交流侧故障穿越难题；提出了工程的整体控制保护方案 ...
卢亚军 +6 more
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全球能源互联网, 2018 近年来高压直流（high-vo ltage direct current,HVDC）输电技术，尤其是基于电压源换流器(voltage source converters, VSC)的直流输电技术在电力传输中的应用得到飞速发展，由此推动发展的直流电网概念，呈现出与传统交流输电系统相辅相成的趋势。建立可靠的直流电网，必然需要能将直流故障隔离的设备，例如混合式高压直流断路器（hybrid HVDC Breaker, HHB）。HHB可以隔离系统中的短时或永久故障。此外，基于模块化设计的HHB及其智能控制系统 ...
王国英 +3 more
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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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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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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 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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