基于电流转移的断路器弧后电流测量方法

断路器的弧后电流是断路器开断性能的重要参量,为了获取高精度、低干扰的弧后电流,本文提出了一种基于真空开关、转移电阻、保护间隙和高精度电流传感器构成的弧后电流测量方法,其中真空开关负责导通大电流,在电流过零前电流转移到转移电阻上,然后利用高精度电流传感器间接测量弧后电流。建立了弧后电流装置的电流转移过程模型,分析了电流转移完成时刻和转移电流峰值受转移电阻、电流大小和真空开关刚分时刻的影响。基于仿真得到弧后电流测量装置的参数,设计了弧后电流测量装置样机,对转移电阻进行了特殊无感设计并与保护间隙实现配合保护。最后进行了10 k V真空断路器在合成回路试验中的弧后电流测量,在开断5 k A电流时,弧后电流峰值为500 m A左右,脉宽5μs,弧后测量干扰小,波形平滑。对比试验结果和前人研究成果,验证了基于电流转移原理的弧后电流测量装置的可行性和准确性。

真空触发开关通断特性实验研究

应用大电流 LC振荡回路对真空触发开关进行了大量实验研究 ,得出了不同频率下的极限通断能力 ,分析出电流变化率对通断能力的决定性影响 ,以及燃弧时间或电弧输入能量对上述影响的修正 .实验得知 ,试品尺寸下纵向磁场真空触发开关 ( TVS)可以在 1 0 k A/1 0 k Hz下进行合分操作 .对于更高的电流 ,由于真空电弧正的伏安特性 ,可由多个 TVS并联及同步触发完成 .

纵磁触发真空开关高频电流开断能力的研究

触发真空开关的开断能力与主间隙间的暂态电压恢复特性、介质强度恢复过程、电流频率、以及触头材料和结构等因素有关。本文简述了这些因素对触发真空开关开断能力的影响 ,着重分析了电流频率对触发真空开关开断能力的影响 ,并进行了相应的试验研究 。

全电压关合试验的控制策略及其实现

与国外大功率试验室相比,我国的现有高压试验水平还相对落后。针对国内各大电力试验站的现有设备状况和试验条件,提出了以真空触发开关作为电流源快速关合装置的合成关合试验回路。重点阐述了关合试验中的控制策略及其实现,并对试品合闸相位、合闸时间分散性和预击穿特性等影响控制精度的主要因素进行了分析。该试验回路可以进行126-252kV/63kA全电压合成关合试验。

“聚龙一号”装置同步性实验研究

分析了"聚龙一号"装置同步控制时序及Marx发生器、主开关、自击穿水开关工作状态对装置同步性的影响,Marx发生器的同步性影响装置的能量传输效率,主开关和自击穿水开关的同步性共同决定装置的同步性。实现装置精确同步的关键,即每台激光器经过左右分光后同时触发2个主开关导通,12台激光器可以独立调整精确的出光时间,用下方的主开关比上方的提前20ns导通的方式来修正传输线长度上的差异,将自击穿水开关的电极间隙设置为合适的距离来控制其导通时间。实验结果表明,Marx发生器同步性抖动为11ns,主开关和自击穿水开关上下分组的平均同步性抖动分别为4ns和10ns,"聚龙一号"装置的同步性抖动为6ns。在同一负载参数下,磁绝缘传输线和负载电流具有较好的重复性。

不同电极激光触发真空开关高频开断能力研究

为研制综合性能更优的脉冲功率闭合开关,满足脉冲功率系统对开关重频工作能力的需求,基于可拆卸真空腔体搭建试验电路,考察电极间距、电流频率及极性配置方式对不同电极激光触发真空开关(lasertriggered vacuum switch,LTVS)高频开断能力的影响。试验结果表明,横磁电极LTVS的高频开断能力明显优于纵磁电极;开关的开断能力随着电极间距的增大逐渐降低,采用横磁电极开关的开断能力受电极间距影响更明显;受触发材料影响,靶材为KCl+Ti混合材料且开关为正极性时,电流频率增加会显著降低LTVS的高频开断能力,而负极性时,频率变化对开断能力并无明显影响;不同极性配置下,电流过零时较为活跃的触发材料释放的带电微粒会在不同程度上影响LTVS的高频开断能力。该研究结果可为后续进一步优化LTVS的综合性能提供参考和建议。

配126kV单断口选相真空断路器长行程磁力机构设计及性能试验

为真空开关技术向126 kV等高电压等级发展,向智能化方向发展,设计了一种配126 kV单断口选相真空断路器的新型磁力机构。给出了磁力机构的运动机理和数学模型并分析了影响其运动特性的因素,介绍了一种基于模糊算法闭环控制的位移跟踪式选相策略。利用电磁场仿真软件建立了新型磁力机构的二维静态与瞬态有限元模型,依据126 kV单断口真空灭弧室的技术要求,主要对影响磁力机构合闸保持力以及分闸速度2个方面的因素进行了仿真优化分析,得到了影响磁力机构机械特性因素的变化规律,确定了磁力机构的结构与参数,并以此为指导依据加工了试验样机,结果满足126 kV真空灭弧室的技术要求。以新型磁力机构为基础设计了成套的126 kV真空断路器,并根据国家标准GB1984—2014和GB30846—2014在国家高压电器产品质量监督检验中心(河南)完成了型式试验的验证,试验结果符合标准,其中选相关合窗口为±0.5ms。型式试验的通过说明磁力机构具有较高的稳定性和可靠性,可以较好地适配126 kV单断口真空灭弧室以及选相控制。

基于真空触发开关的合成关合试验回路及其控制策略

概括了断路器关合短路电流时由预燃弧阶段开始的物理过程,对比了触发火花间隙和真空触发开关用作快速关合装置时的触发特性,提出了一种在全电压条件下进行合成关合的试验回路。对全电压条件下进行合成关合试验时,外施电压相位控制、外施电压与关合电流相位差要求进行了分析,并提出了相应的控制策略和解决方法:对影响控制准确度的主要因素进行了分析。

真空触发开关性能指标及开断特性的试验研究

针对脉冲高频电流的情况分析了真空触发开关的性能指标以及影响因素,同时用电流过零前电流的下降速率与恢复电压的上升速率的乘积作为开断能力的衡量指标,进行了触发开关电流开断能力的试验研究,并对试验结果进行了讨论.研究表明,触发间隙的材料与结构、主间隙电极结构与材料、电流过零前电流的下降速率与恢复电压的上升速率、以及介质恢复强度等是影响真空触发开关开断能力的主要因素,在所定义开断能力衡量指标的条件下,真空触发开关的分断能力随电流频率的提高而增加.

基于TVS开关的多通道脉冲电源测控系统设计

根据TVS开关的条件和电源模块的工作性能，设计了安全性好、可靠性高的脉冲电源测控系统。控制系统的功能是设置20路电源模块的放电时序和控制20路TVS开关的闭合。测试系统通过测量20个电源模块放电电流、4个电源组汇流器放电电流和2个电源组充、放电电压等参数，能够检测到每个电源模块的工作状况，迅速判断出发生故障的功率器件。放电电流信号的测量采用Rogowski电流线圈，而充、放电电压信号的测量使用高压探针。所有的测试信号由1台PXI数据采集系统采集、保存并进行数据分析处理。最后列出部分试验结果。

纵向磁场作用下触头间隙间的真空电弧形态变化的分析

正确的利用纵向磁场可大大改善真空灭弧室的分断能力,文中介绍了利用外加磁场的方式及在触头背面设置线圈产生纵向磁场的方式所做的各种真空电弧电流下的性能试验,分析了两种方式下的试验结果,研究了纵向磁场和真空电弧间的相互作用.

一种新型仿制的触发真空开关性能测试实验研究

对一种新型仿制的触发真空开关进行了性能测试,实验主电压从1kV到10kV变化,相应的主电流从7kA到70kA变化,得到的触发电压、导通时延和触发电阻与典型的触发真空开关相比较,性能更稳定,其中10kV的高电压连续做了105次,开关均能正常导通,并且电极的烧蚀较小,说明开关性能良好,达到了设计要求.实验的结果对下一步的开关设计和应用开发有一定的参考价值.

虚拟仪器和传感器在开关电器通断能力试验中的应用

在简要介绍虚拟仪器和传感器的特点和作用的基础上,提出了一种利用虚拟仪器和传感器完成开关电器通断能力试验电气参数测量的新方法,并对试验线路进行了介绍。该测试方法具有测试线路简单,测量数据直观、准确等特点。实践表明,该测试方法能达到预期的测试目的。

电弧参数对激光触发真空开关重频开断特性的影响

激光触发真空开关(LTVS)的电弧特性受外电路参数和触发材料的综合作用,影响其开断性能。该文基于可拆卸真空腔体搭建实验电路,改变电流频率、工作电压、电流峰值、电极结构及触发材料种类等因素,对比相应条件下LTVS的完全开断时间差异,分析不同电弧参数对LTVS重频开断特性的影响,讨论LTVS开断过程中真空电弧与触发材料的作用关系。实验结果表明,LTVS的完全开断时间随电流峰值和工作电压的上升而增长,随电流频率的增加而缩短;纵磁电极对LTVS开断能力的提升效果随电流频率变化;LTVS的开断特性受触发材料种类影响明显,NaCl、KCl、TiH2和Ti+KCl几种材料中,热传导能力最佳的Ti+KCl开断特性最差,开断频率1.4kHz,峰值2.6kA的电流所需时间约为7ms。研究结果可为LTVS产品设计提供参考。

新型126kV高压真空断路器的设计及开断能力试验研究

针对真空开关技术在126kV高电压等级应用的问题,提出了一种新型的126 kV高压真空断路器的设计方法。基本思想是采用双断口模式,设计了断路器的断口布置,使断口电压均匀分布,从而无需加装均压电容,避免传统方法中因均压电容的增加带来的隐患;根据断口布置,确定断路器的运动系统,利用虚拟样机软件ADAMS确定了优化结果;针对该新型断路器的开断能力测试,搭建了合成试验回路,经过一系列的试验,证实了新型的126 kV高压真空断路器具有31.5kA短路电流开断能力,表明该126kV高压真空断路器的设计不仅可行,而且新颖有效。

基于低能量直流的真空断路器短路开断能力评估

针对目前真空断路器无法在现场进行短路开断能力评估的问题,提出一种利用低能量直流对真空断路器短路开断能力的评估方法。首先分析真空断路器的基本结构和电弧开断原理,得出工程实践中真空断路器开断故障电流失败的原因;其次使用小容量直流高电压、直流大电流模拟真实情况,在断路器触头间注入可控的直流电流和直流电压,通过检测断路器分闸过程电气量变化时间来评估断路器的极限开断能力。对安徽某变电站VS1-12真空断路器进行现场测试,结果表明低能量直流法能有效评估真空断路器短路开断能力,适合现场对断路器短路开断能力的筛查评估。

SS4型八轴干线货运电力机车(九)——电力机车用真空断路器

本文从空气断路器的故障情况谈到了研究真空断路器的重要性,指出使用真空断路器有很多优越性。文章介绍了TDV1型真空断路器的结构、工作原理及主要技术参数,最后还介绍了该型真空断路器的试验情况及装车试运情况。