新型混合型限流断路器在直流电力系统中的限流特性研究

针对直流电力系统高di/dt短路电流难以分断的问题,开展了基于高速斥力开关的混合型限流断路器在直流电力系统中的应用研究。对限流断路器的工作原理、参数设计以及高速斥力开关的动作特性进行了分析,采用EMTP仿真分析了限流断路器在不同短路电流上升率下的限流特性。仿真结果表明限流断路器可将预期100 kA、时间常数5 ms的直流短路电流限制到16 kA以内,限流分断时间小于2 ms;限流分断时间随着电流上升率的增加而减小,当di/dt向20 A/μs趋近时,分断时间趋近于1 ms。通过三相整流发电机直流系统预期30 kA、时间常数3 ms短路限流试验,验证了仿真结果以及限流断路器在直流系统中限流的快速有效性。

基于YBa_2Cu_3O_7薄膜的超导故障限流器设计与试验分析

针对直流电力系统短路电流分断困难的问题,提出了基于YBa2Cu3O7薄膜的电阻型超导故障限流器(SFCL)保护方案,设计了300V/200A的SFCL模型机。试验分析了不同的电源电压、负载电感和负载电阻等系统参数对薄膜限流效果及失超特性的影响。试验表明,YBa2Cu3O7薄膜能在短路电流到达临界电流Ic后准确动作,并在0.1ms时间里将短路电流峰值限制在2Ic以内。随着电源电压的增加,薄膜的失超传播速度和失超电阻值迅速增加。推导出限流器重要指标Umax、Imax与线路参数(L、R、Ue)、材料特性(Ic)的数值关系。

高压限流熔断件稳定温升的计算和验证

通过高压限流熔断件正常工作时其表面与空气间自然对流换热原理的分析，建立了熔断件表面温升分布的数学模型研究结果表明，熔断件垂直安装时，其上、下触头温升有很大差别，几乎差１ 倍，这主要是由于熔断件与空气间自然对流换热系数变化大的缘故。相应的实验验证了这一结果。文中所述的分析方法及所建立的数学模型可推广应用于同类结构的其它电器产品。

无谐波失真桥式限流器的研究

以阻性负载为例分析了桥式限流器的谐波问题。采用可控充磁电路为限流器补偿损失的能量 ,从而实现了谐波的限流器。

超导故障限流器的结构及特点

综述了超导故障限流器 (SCFCL)的研究现状 ,主要介绍了各种样机的结构 。

限流熔断器弧前时间-电流特性的仿真

针对限流熔断器的弧前过程,建立了三维热电耦合模型,利用Ansys软件进行仿真,获得其弧前时间-电流特性。结合实际熔断器产品,通过仿真与试验结果的对比表明,计算误差满足工程实际需要,验证了该仿真模型和计算方法的正确性。

熔断器弧前特性的通用可视计算程序

限流熔断器的主要特性———安秒特性由弧前过程决定。本文利用“电流势”的概念 ,推导出了弧前数学模型 ,完成了相应通用计算程序 ,程序可计算得到熔断器的完整弧前特性———弧前焦耳积分、熔化时间、熔化电流等 ,并充分利用Windows操作系统下的图形界面 ,输入参数方便 ,使用简单 ,能动态显示熔体中“电流势”场与温度场分布图形 ,计算结果与实验结果对比表明程序对熔断器的设计有一定指导意义。

直流限流熔断器的合成试验方法研究

直流限流熔断器分断后,线路电流没有自然过零点,从而导致弧后电压加载困难。针对传统合成回路在此不适用的问题,提出了两种合成回路方案。在电流源、电压源同步施加方案中,由于电压回路电阻的存在,使得试验结果没有达到预期效果;在弧压控制的电压施加方案中,成功实现了电压回路电压的加载,分析指出,弧后试品电阻跃变是脉冲电容器电压没有过快衰减的本质原因。

35kV/90MVA高温超导限流器低温系统

35kV/90MVA高温超导限流器的低温系统是一个开放式的液氮制冷系统,包括一个环形不锈钢杜瓦、真空绝热管、压力及温度传感器、低温阀门以及监控系统。高温超导磁体放置在杜瓦中;监控系统检测杜瓦内液氮的液面,并控制往杜瓦内进行补液。杜瓦内蒸发的氮气通过真空绝热管道直接排放到大气中。分别对不同工况下的液氮蒸发量进行了测量。进行了不通直流励磁电流、通150A的直流励磁电流、同时通交流及直流工况下的测量。测量结果表明,同时通交流及直流工况下液氮蒸发量比不通直流励磁电流时增加20%。

大容量高压真空式全范围限流熔断器

介绍了高压全范围限流熔断器在国外发展的情况,阐述了我国正在研究开发的一种创新的大容量高压真空式全范围限流熔断器。该真空式熔断器主要是利用了真空熔断器具有十分稳定的开断小过负荷电流的特点和石英砂填料熔断器具有显著开断短路电流的限流作用,使其互相配合而成的新型全范围熔断器。它具有许多特点,如对于任何预期电流,在熔体熔化起弧后的第1次电流过零或第2次电流过零时就能灭弧,且无过电压,功率损耗小等。

石英砂限流和熄弧的原理研究

通过在简单的电弧模型中运用功率平衡原理可以证明,在给定电流时,电弧的直径愈小,则电弧电压愈高,石英砂中的电弧,正是由于被限制在熔体汽化后遗留下的很小空腔中燃烧,故电弧电压很高,从而具有强烈的限流和熄弧作用。

高压交流负荷开关、熔断器的选择与校验

介绍高压限流熔断器的分类、特点及在变压器保护中的应用,阐述在选择负荷开关-熔断器组合电器时如何进行计算和校验,同时介绍工程应用中应注意的事项。

高压限流熔断器与真空接触器的组合应用

分析了高压熔断器加真空接触器 (F C)回路的技术、经济特性 ,并对F C回路的保护特性进行详细介绍。结合井冈山华能电厂 2× 30 0MW机组工程实例 ,论证了F C回路应用的社会经济效益 ,供电气工程设计参考。

直流电力系统短路限流装置研究

随着舰船电力系统容量的增加,其短路电流水平不断提高,急需研究一种分断速度快、限流能力强的新型限流保护装置。混合型限流熔断器相对于普通限流熔断器具有功率损耗低、限流能力强的优点。文中介绍了两种新型限流熔断器的结构组成、工作原理和特性,指出被动式混合型熔断器与电子控制的主动式混合型限流熔断器相比,因其无需外部电源、传感器及电子控制单元,可靠性更高且体积更小。

利用振荡回路进行限流熔断器试验的可行性分析

介绍了用振荡回路作限流熔断器分断能力试验的可行性.分析了限流熔断器在分断短路电流过程中的物理现象.推荐了一种作限流熔断器试验的振荡回路,并例举了限流熔断器在振荡回路上作短路电流分断试验的结果.

一种实用化的混合式高压限流开断器

混合式高压限流开断器是一种经济实用的故障电流限制器 ,在国外已有多年的成熟应用经验。本文着重介绍其结构特点及在电力系统或相关行业的应用情况 ,有助于国内有关工程技术人员全面认识此类产品 ,并为今后限流器的开发工作提供技术和市场方面的参考。

选用并联谐振电路测试高压限流熔断器的时间-电流特性

介绍了选用并联谐振电路组成的电路作高压限流熔断器的特点、结构原理和测试方法 ,以及电容器。

CLiP限流保护器在中压配电系统中的应用初探

CLiP限流保护器融合了传统限流熔断器的所有优点,是一种一次分断、快速动作的中压故障保护装置。在中压系统中CLiP对有效限制短路电流、减少电能损耗、提高供电质量等,具有良好的作用。文章扼要论述了CLiP限流保护器(简称CLiP)的工作原理和应用实例以及电抗器能耗费用的计算方法。

基于Matlab新型桥式固态限流器晶闸管故障的仿真

利用Matlab中的电力系统仿真模块建立了单相新型桥式固态限流器模型,并简单介绍了其工作原理,对采用线性耦合变压器或饱和耦合变压器以及是否带旁路限流电感几种不同情况下固态限流器中晶闸管发生故障时对系统的影响进行了仿真。在对仿真结果进行分析比较的基础上,可知新型桥式固态限流器在采用旁路限流电感之后,在晶闸管发生故障时对系统的影响很小。

保护电压互感器用全范围限流熔断器的研究

介绍了一种用于保护电压互感器的新型全范围限流熔断器 ,其外壳采用由玻璃纤维丝和石英玻璃管组成的复合管体 ,采用耐高温的石英玻璃棒取代常规的陶瓷材料作熔体骨架 ,利用硅橡胶管的产气特性来完成低过载电流开断的要求。