高压快速转换开关的研制

对高压快速转换开关进行了研究,并开发出一台单相试品。该开关由6 kV/400 A真空接触器灭弧室、双向电磁推力操动机构和双稳碟簧机构组成。试验表明,该快速开关的分闸时间为0.8 ms,合闸时间为2.3 ms。

基于快速开关的串联谐振型故障限流器的仿真

为限制电力系统短路电流,提出了一种开关作为电容器短路元件的串联谐振型故障电流限制器拓扑。以220kV单相线路为例,利用EMTP软件对这种限流器拓扑的动态工作特性进行仿真分析。提出了2种有效措施,以抑制电流转移过程由杂散振荡导致的电容支路高频过电流和过电压现象,仿真结果表明,在电容支路中串入电抗器比在快速开关支路中串入效果更佳。快速开关的合闸时间对限流效果至为关键,对此做了具体分析。结果指出,快速开关的合闸时间须足够短(10ms以内),才能有效实现故障限流。该故障限流器拓扑结构简单、响应速度快,其中的快速开关只进行快速合闸操作,不需要具备电流开断能力,易设计,造价低廉。

电磁推力机构的一种分析方法

基于平行排列的同轴双圆形线圈模型,导出了计算电磁推力的基本分析公式。计算指出:两个单匝线圈的互感、互感对位移的导数在其半径相等时取得极大值。针对一具体算例,通过改变感应线圈的半径,计算了通电线圈的电流、感应线圈的涡流和电磁推力的变化情况。分析结果表明,在线圈电流衰减到零之前,电磁推力会变为电磁吸力,从而引起开关触头合分时的反弹现象。最后给出一种新的电磁推力机构动态分析的方法,藉此可以方便地实现电磁推力机构的综合优化设计。

两次电流转移型短路电流限制器的研究

研究了基于两次电流转移的短路电流限制方案,它由快速开关、门极关断晶闸管(GTO)和限流电阻并联组成。限流过程包括两次电流转移:快速开关至门极关断晶闸管,再至限流电阻。采用快速开关可显著减少限流器的运行损耗,采用GTO可降低电流转移的难度。研究表明,在电弧电流向GTO转移的过程中,电弧电压和转移回路电感对电流转移时间有重要影响,提高电弧电压是实现快速转移的关键。

解决电能质量的快速转换开关技术

介绍了快速转换开关技术在电能质量领域的应用前景。结合已研制的快速转换开关样品,阐明了开关的结构特点和工作原理以及综合式故障限流器的实现方案。大量实验表明,快速转换开关的快速开关特性能满足动作时间要求,构成的综合式故障限流器也可顺利实现故障电流的两级快速转移。这些技术对提高电力系统供电质量有重要意义。

基于快速转换开关的新型液态金属限流器的研究

提出了一种基于快速转换开关的新型液态金属限流器(LMCL)的拓扑结构,在充分利用LMCL快速起弧限流特性的同时,有效提高了限流器的额定通流能力,降低了LMCL额定通流要求。给出了限流器的工作原理及快速转换开关的动作特性。完成了不同短路预期电流下限流装置的限流试验。试验结果证明,提出的新型限流器能够快速、有效限制短路电流,具有良好的应用前景,并为液态金属限流技术的应用提供了一种新的思路。

MBD模式下生产准备探索与实践

生产准备是影响航空产品快速切换的主要环节。为实现航空产品在MBD模式下的快速切换,剖析了航空产品生产准备的主要内容,探讨了MBD模式下航空产品生产准备信息传递模式以及影响航空产品生产过程快速切换的关键因素。

混合型限流器高压转换开关电动斥力简化计算

混合型限流器的关键部件电动斥力机构目前主要采用有限元软件仿真分析,为了能使用简单可行的解析手段分析电动斥力机构,提出了按其能量平衡方程推导出的斥力表达式,即斥力等于驱动电流的平方与等值电感对动盘位移微分的乘积,且后者在动盘运动初瞬为常数。利用加速度传感器间接测量电动斥力,结果表明等值电感与动盘位移间有线性关系。实测加速度滞后驱动电流约100μs,原因是斥力从动盘传至加速度传感器过程的机械传输时间。试验结果与理论分析一致,证明电动斥力在动盘运动初瞬全部用于产生加速度,而后随动盘速度和位移增大加速度逐渐减小。

ATM—快速分组交换的高级形式

在这篇文章中,我们概述并比较了快速分组交换与ATM的技术及其特点,并对ATM的一些重要特性作了详尽论述。

高速高性能的下一代选路与交换技术

网络演变和发展与选路和交换技术密切相关。文章综述了适应未来网络发展的高速、高性能的选路与交换技术,包括快速选路与转发、ATM交换的新进展和新应用、IP/ATM集成交换、新传送模式、开放式控制以及光分组交换技术。

380 V厂用电快切装置的应用

针对旺隆电厂380 V厂用电系统中MFC2031型微机型备用电源自动投入(以下简称备自投)装置切换慢,无法满足负荷对母线电压要求及380 V厂用电倒闸操作十分繁琐的问题,对380 V厂用2 W(母线)备自投装置进行改造,成功地以MFC5103型工业企业电源快速切换装置替代MFC2031型微机型备自投装置,大大缩短了备用电源切换过程,维持母线电压在一个较高水平,满足了各类重要负荷对母线电压的要求,提高了机组运行的可靠性。

220 kV用户终端变电站电源快切备自投装置设计方案

提出了一种针对大型化工企业的220 kV用户终端变电站电源快切备自投装置设计方案,使主变压器中低压侧的生产负荷在主供电源全失时,可于100 ms内迅速可靠切换至备用电源,其所耗时间低于目前已有研究。此外,提出了具有普适性的快切功能启动条件及动作逻辑方案,利用线路模拟量、开关量和保护量进行判据设定,在确保主供电源通道上故障已隔离且无流,自动投入通道上无故障后进行投切,可有效提升快切速度和成功率,优化了传统备自投功能。通过实际投运效果可知,所提方案对于大型化工企业的220 kV变电站电源切换策略具有普遍适用性和代表性,提高了用户终端变电站的供电可靠性,为类似变电站系统设计提供有效技术支撑,对电网系统安全稳定生产具有重要及深远的意义。

基于逆变原理的混合式快速转换开关设计与研究

介绍了电力电子逆变技术在传统的机械开关中的相关应用,阐述了一种基于逆变原理的混合式快速转换开关装置的系统结构及实现原理。通过理论分析对本混合式快速转换开关装置涉及的主要技术问题进行了详细阐述和总结,并提出了相应的算法及实现方法,最后通过试验验证其算法的可行性。

一种基于快速开关的新型故障电流限制器

在研究并联开关接入电抗式故障电流限制器(fault current limiter,FCL)的基础上,给出一种新型的基于快速开关的FCL,论述该类型FCL中快速真空开关、可关断晶闸管(gate turn-off thyristor,GTO)及金属氧化物避雷(metal oxide arrester,MOA)的性能要求及设计原则,依据过电压绝缘配合的要求设计MOA的参数,仿真分析该类型FCL的短路电流转移过程及限流效果,最后从限流特性、经济性、可靠性等方面与现有串谐式FCL及固态限流器进行对比分析。

多层次一体化备自投系统的研究及应用

传统备自投装置由于独立配置并且相互之间不交互信息,故难以针对区域电网实现故障后的整体快速恢复供电,并且在优先级配合上存在着隐患。针对这一情况,提出了一种多层次一体化备自投系统,共享不同电压等级、不同变电站的备自投信息。将各套不同电压等级不同用途的备自投进行层次化配置,并通过一体化逻辑命令控制各层次备自投的优先级配合。实现了区域备自投,解决了区域电网故障时的快速恢复供电问题,同时可靠防止了多套备自投的优先级配合失败风险。

“九七工程”企业网络系统规划与设计

根据兰州电信局的现状，采用网络最新技术，提出并完成了“九七工程”企业网络系统的规划与设计。制定了可平滑过渡到ＡＴＭ的ＦＤＤＩ加１００ＢＡＳＥ－Ｔ交换式１００Ｍｂｐｓ高速骨干网络方案．广域网充分利用了局间的Ｅ１光缆线路，设备备份和线路备份的结合，保证了系统的容错性和安全性．整个系统构成一个以交换为核心的１００Ｍｂｐｓ高速信息通道．

机械式真空快速切换开关机构多目标优化设计

针对机械式真空切换开关斥力机构设计参数相互耦合、输出动态特性相互关联的多变量多目标优化问题,提出一种基于非支配排序粒子群的多目标优化方法。计及材料特性影响的快速切换开关机构物体模型(实模)与数值模拟模型(理模)建模与分析,是机构本体设计和过往载荷全生命周期性能评估的基础。理模参数设计难以真实反映实模在不确定性条件与不同工况下输出特性及可靠性。采用数字孪生方法,进行理模与实模特征量设计,将理模与实模耦合建模计算层、多目标优化计算层相结合,优化机构本体参数;并与物理实体层参数同步实现孪生,进而实现机构整机理模到实模的多目标优化设计。数字孪生处理后的电流误差下降5.69%,分闸时间误差下降5.49%,为新一代智能电器产品多目标优化设计提供了一种新的可行性方法。

配电网弧光接地主动转移型消弧技术

我国城市中低压配电网电容电流急剧上升且消弧线圈补偿效果欠佳,单相接地故障电弧难以自熄易产生弧光接地过电压及扩大事故,探究弧光接地故障的快速有效熄弧方法是保障配网稳定安全运行的基础。首先根据主动转移型消弧技术的工作原理,建立熄弧过程的等效电路,利用叠加定理推导熄弧时故障点电流计算公式,分析其与故障点位置、接地点过渡电阻、线路负荷电流等因素的关系;然后采用Matlab/Simulink搭建10 kV小电流接地系统单相接地故障模型,其中采用控制论电弧模型模拟单相弧光接地故障;最后通过设置典型的故障点位置、故障点过渡电阻、线路负荷电流作为故障条件,分析不同故障条件及存在高次谐波分量时主动转移消弧过程中的故障点电流、故障点电压波形。分析表明:在单相高阻接地故障时,主动转移消弧技术能够将故障电流转移至站内处理,有效减小故障点电流;在低阻接地故障时,过渡电阻较小导致故障点电流分流较大时,主动转移消弧技术能够限制故障点电压在电弧重燃电压之下;并可有效减小接地故障点的高次谐波分量,从而有效熄弧。

基于机械快速开关的电压暂降分级治理方案

随着现代工业生产自动化的发展,用电设备及生产过程对电压暂降越发敏感,电压暂降严重影响了现代工业园区企业的正常生产并造成重大经济损失。现有的电压暂降治理措施大多基于电力电子技术,治理设备造价高、损耗大、可靠性差、容量受限,且一般仅在局部单点实施,故难以适应电压等级高、用户容量大、用电设备多的现代工业园区电压暂降治理的需求。针对以上问题,在分析现有的电压暂降治理措施的基础上,提出了一种基于机械快速开关的电压暂降分级治理方案。首先,根据现代工业园区涉及的电压等级和各电压等级主要用电设备对电压暂降的耐受能力,将供电系统分为:公用电网级、园区电网级、用户设备级;其次,针对每级供电结构和电压暂降特点,基于机械快速开关设计3套不同的电压暂降制治理装置;再次,在各级次内部署相应的治理装置,并制定相应的控制策略,从而实现对电压暂降的全面经济治理;最后,通过将本方案与传统方案进行技术经济对比,说明本方案技术指标优异、建设和运维成本较低,具有可靠性和实用性。

多元退化因素下的快速切换开关可靠性分析

快速切换开关是实现敏感负荷不间断供电的核心设备,其可靠性是供电系统运行稳定的前提,但其可靠性受触头磨损、分合闸电容老化及机构永磁体退磁等诸多因素影响,且此类电工装备服役周期内可靠性分析具有实验成本高与标准不完善等特点。为准确评估快速切换开关可靠性,提出一种基于各薄弱单元退化参数影响下的快速切换开关可靠度计算方法。首先,结合样机实验数据库进行关键失效器件退化规律研究,确定快速切换开关薄弱单元。基于实测真空灭弧单元触头磨损量与分合闸驱动单元电容容量数据,分别得到计及冲击磨损系数变化的触头动态磨损量及分闸电容参数分布规律。然后,为减少大样本快速切换开关电磁场数值计算时间成本,建立了快速切换开关机械特性神经网络预测模型。最后,通过将抽样所得退化参数数据库引入预测模型中,得到了满足性能指标约束条件下的快速切换开关可靠度。研究结果表明,切换开关可靠性最薄弱环节为驱动单元电解电容与灭弧室触头,分闸时间小于8 ms时,5 000次分合闸后,可靠度为0.768。