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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
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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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, 2019 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。
王平波 +5 more
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Gaoya dianqi, 2022 混合式高压直流断路器的负载形式多样且复杂，针对其供能问题，文中提出了一种级联结构的隔离供能变压器设计方案，以满足±535 kV/25 kA混合式高压直流断路器分层次多目标的供能需求。其中最为关键的是对地隔离供能变压器，因此首先介绍对地隔离供能变压器的级联结构，并对电场、温升进行了仿真校核；然后进行了对地隔离供能变压器抗震性能的有限元计算分析，结果表明满足9级烈度地震的强度要求；最后进行了对地隔离供能变压器样机长期直流耐压下温升试验，以及单节隔离变压器高低温试验和输出绕组温升的测定 ...
高志婷 +6 more
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Gaoya dianqi, 2019 高压直流电网发生短路故障时,为了系统安全稳定运行,直流断路器应在很短的时间内切除故障线路,而电流转移过程是断路器成功切断故障电流的关键。文中对级联全桥混合式高压直流断路器换流过程进行分析,着重研究了故障电流分断过程中断路器的3次换流过程,并建立换流过程的等效模型。在PSCAD/EMTDC中仿真分析了3次换流过程的主要影响因素及其影响规律,得到混合式断路器的换流特性结论,为研制开断时间更短、开断容量更高的直流混合式断路器提供参考。
李莉 +4 more
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Gaoya dianqi电力系统中大量可再生清洁能源的引入在带来电能高效利用的同时也对系统控制与保护用直流断路器提出了新要求，尤其在光伏发电领域中光伏发电系统电压等级的攀升导致光伏发电用直流断路器需要承受更高的电压（>1 500 V），混合式直流断路器的出现解决了高电压下难分断的问题。在混合式直流断路器中IGBT的快速响应为直流开断快速性提供了基础，而直流微型断路器作为机械开关时能够在分断过程中使得电弧电压较短时间内上升至IGBT导通电压实现换流。通过在DC 1 000 V系统中验证混合式直流断路器的开断迅速的优势后 ...
熊德智 +4 more
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Gaoya dianqi, 2020 混合式高压直流断路器主要由快速机械开关和电力电子器件构成,主要依靠快速机械开关承载电流,通过电力电子器件开断和关合电流,为基于MMC柔性直流输电提供直流侧短路保护。但是直流断路器分断电流大,远远高于IGBT常规分断能力。文中根据直流断路器IGBT的特殊工作条件和电气应力,分析影响IGBT关断能力提升的影响因素,分别从降低IGBT导通损耗、关断损耗和抑制IGBT关断过电压等3个方面提升IGBT的可关断电流能力。文中首先仿真不同回路参数对IGBT损耗的影响,通过优化IGBT退饱和能力和关断过程暂态特性 ...
杨兵 +7 more
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Gaoya dianqi, 2022 随着我国高压直流输电技术的不断发展，短路故障电流值也随之增加。针对直流电网中短路大电流开断这一难题，文中基于直流短路故障时断路器的工作原理研究，对短路电流采用先限流、再关断的方案，提出了一种利用限流电路进行两次限流的混合式断路器拓扑。同时，研究了限流电路参数的选取对断路器工作性能的影响，并对相关参数进行了优化。在仿真研究和理论分析的基础上，与没有第二次限流的断路器进行了比较。结果表明，该断路器可通过两次限流成功将电流限制住并在故障发生的5 ms内关断 ...
熊迪 +5 more
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Gaoya dianqi, 2015 研发能够快速开断大电流,可靠性和经济性好的高压直流断路器成为构建多端直流电网的主要技术瓶颈。文中提出了一种新型电容缓冲式混合高压直流断路器的两种不同开断模式,分析了相对高压直流断路器主流拓扑方案所做的改进;通过PSCAD仿真模型,对比了无弧开断模式和燃弧开断模式的优缺点;最后指出了该种高压直流断路器仍需研究的问题。
赵文婷 +8 more
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