一种基于磁耦合转移原理的10kV直流断路器

直流电流没有自然过零点,因此开断直流短路电流比开断交流短路电流更为困难。本文介绍一种基于磁耦合电流转移原理的中压10kV直流断路器拓扑方案,该断路器可实现对15kA直流电流的快速开断。首先,对直流断路器原理和控制逻辑进行介绍;然后,根据拓扑方案提出快速机械开关、电力电子开关、磁耦合装置等核心部件的设计思路;最后,搭建仿真模型对该方案进行仿真分析,模拟不同工况下的开断情况,仿真结果验证了该方案的有效性。

高压电源快切对企业电网继电保护影响的研究

高压快切装置在电源切换时,会对系统产生冲击包括低电压和冲击电流,如冲击过大可能引起继电保护动作,造成切换失败。本文对电源切换过程进行了理论研究,给出了母线残压和冲击电流的数学表达式,分析了切换可能引起误动的保护的类型及其原因,同时提出了快切装置和继电保护配合的措施,可以有效减小电源切换冲击,防止继电保护误动,提高切换成功率,保证负荷供电可靠性,并以实际系统为例进行了仿真验证。

特高压气体绝缘开关设备的隔离开关残余电荷电压仿真分析

为研究特高压气体绝缘开关设备的隔离开关残余电荷电压特性及其仿真方法,首先分析了残余电荷电压的几种影响因素;并在真型试验平台上开展了大量试验研究,对气体绝缘开关设备隔离开关分闸空载短母线所产生的触头间隙重复击穿过程进行了分析。基于试验结果,采用一元线性回归法得到触头间隙的击穿特性表达式,并在此基础上得到了残余电荷电压统计特性的仿真方法。结果表明,触头间隙正、负极性击穿电压之比约为1.3：1;正极性击穿电场强度在22~26 k V/mm之间。减小隔离开关开断速度,增大正、负极性击穿电压之差,降低SF6绝缘耐受强度都可以降低高幅值残余电荷电压的出现概率。

高压快速离化半导体开关及其脉冲压缩特性

介绍了全固态高压快速离化半导体开关(FID)的工作原理和半导体结构,实验研究了在不同外偏置电压下的输出脉冲幅度特性和脉宽压缩特性,并对实验研究结果进行分析。在50Ω负载下,将一输入脉冲幅度1.7kV、脉宽4μs、重频2kHz高压脉冲,通过FID压缩成脉冲幅度1 985V、脉宽90ns、重频2kHz的高压脉冲。

关于快速真空断路器两个应用场合的商榷

文中论述了快速真空断路器和基于爆破切割技术的限流器(FCL)的工作特点,分析了快速真空断路器在零损耗限流装置和母联位置这两种应用场合下可能存在重大安全隐患,指出在目前的技术条件下在上述两种应用场合中FCL具有独特作用。

高压放电速断装置的研制

串补工程中密封间隙等设备的放电电压准确性至关重要。为了确保试品多次试验的放电环境基本相同,要求每次试验放电的时间力求最短。该文给出了变压器和谐振升压器2种高压放电试验装置的原理以及改进方案,通过检测主回路电流大小判断间隙是否被击穿,由单片机发出相应控制信号,采用IGBT等开关器件控制试验电压的通断,保证了试品每次试验只进行一次放电,介绍了保护电路的原理,给出了试验波形,证明了此高压放电速断装置的可行性。

快速切换装置在岳城矿主要通风机供电中的应用

针对高瓦斯矿井岳城煤矿变电所电源切换时间过长,直接影响矿井通风及生产安全等问题,选用RCS-9655S型电源快速切换装置,通过制定快速切换装置的工作逻辑,设计了快速切换装置的自检异常闭锁、保护闭锁、PT断线闭锁、开关位置异常闭锁等闭锁功能,并进行了现场模拟试验,结果表明:RCS-9655S型电源快速切换装置能快速切除故障点,并恢复供电,杜绝了高瓦斯煤矿因双回路供电切换时间过长可能引发的各类事故,消除了安全隐患。

电源快速切换技术在热电厂电力系统中的应用

热电厂厂用6 kVⅢ段备用电源切换装置在运行切换中易发生失电故障,对热电厂安全运行形成重大隐患。且热电负荷难以平衡,经常引发电网、热网波动事故。本文设计了电源快速切换技术,采用基于现代多功能保护和控制的REF542plus平台的微处理系统的SUE3000快切装置,该装置具有快速切换、首次同相切换和残压切换等功能,可极大地提高热电厂电力系统的安全性,从而确保热电厂电力系统的有效运行。

应变液晶研究进展

近年来在聚合物分散液晶与聚合物网络液晶研究中发现的应变液晶(stressed liquid crystal,SLC)引起国外研究者的极大兴趣。鉴于国内还缺乏相关研究的报导,本文综述了应变液晶之剪切液晶、拉伸液晶及压缩液晶的概念、基本理论和独特电光特性;并分别介绍了其在快速转换装置、大相位调制材料、空间光调制器、大孔径液晶透镜及棱镜、以及可调光栅等方面应用的研究进展以及可能在微显示、光学衍射元件和分光器件上的应用。

电压突变量检测算法在电源快切装置中的应用

为了解决煤矿因电源故障导致的供电中断,使扇风机停风产生安全事故,威胁人身安全的问题,引入双电源快速切换装置到煤矿供电系统中。根据装置基本原理,制定快切方案;将检测电压突变量作为电压跌落检测的判据,提高故障检测速度与精度;针对切换过程中机械开关的延时问题,采用反并联晶闸管的方法,减少动作时间;针对残压的特征,判断合适的合闸时机,以同相角进行合闸,减小对系统的冲击。仿真实验证明:双电源快速切换装置能快速切换到无故障电源,快速恢复供电,保障扇风机可靠运行,送电时间最短。

具有短路分断功能的智能交流接触器

提出了CPS短路分断技术新方案,即在短路故障早期检测的基础上,采用带有快速电磁斥力机构,以桥式双断点触头系统接触器结构为本体的分相CPS的思路,将断路器、接触器、热继电器的控制与保护功能与结构都集成于一体。为了验证CPS短路分断技术的可行性,进行了触头系统电动力、电磁系统剩磁吸力以及不同短路电流、不同电容容量作用下触头运动参数的仿真计算分析,最后将试验样机进行短路分断试验测试。仿真及试验表明,CPS不仅短路分断能力强,而且限流特性也很好。

厂用电切换装置带负荷切换实验故障原因分析

介绍厂用电切换的目的和重要性,并就国电怀安热电有限公司厂用电带负荷切换实验中切换失败的原因进行分析,找出导致实验失败的原因,即快切装置合备用进线的继电器出现故障,更换了装置中含有合备用断路器继电器的电路板后,避免了厂用电受到影响。

厂用电电源切换时的相位差问题探讨

探讨了在两个不同电压等级的电网引接工作电源和备用电源的问题。采取Matlab仿真系统和厂用快切原理,建立仿真模型,在工作电源与备用电源之间的相位差(俗称功角)较大的情况下,试验厂用电源之间的切换。经分析,由于快速切换和同期捕捉切换的有机结合,在厂用电源引接中,快速切换装置均能圆满完成厂用电源之间的切换,相位差不再是一个决定性的因素。

基于RTDS的快速投切电容器自动装置投切策略研究

为了充分利用系统备用无功资源来提高电网受端动态无功补偿能力,较好地提高电压稳定性,文中基于快速投切电容器自动装置提出了投切电容器的控制策略。投切控制策略设置有系统故障识别逻辑、低压投入电容器逻辑和过压切除电容器逻辑。仿真平台采用数字实时仿真(RTDS)搭建了220 kV及以上系统实时仿真模型,分别连接实际直流控制保护装置与快速投切电容器自动装置,构成了双闭环实时仿真系统。通过设置多种试验项目,开展了不同故障工况下自动装置基本投切策略的试验研究,检验了投切策略的正确性和有效性,为装置的工程实施与应用提供了重要的技术指导。

快切装置与UPS在同步电机励磁电源供电系统中的配合使用

同步电机励磁系统供电电源断电时间在200 ms以内时对同步电机的运行是没有影响的。为了降低供电系统电源波动或受电撤回造成同步电机停机的风险,在供电系统中加装快切装置和UPS能够有效保证供电电源的可靠性。

PZH-1C快切装置在电厂中的应用

为了保证发电厂的安全稳定运行,快切装置广泛应用于高压厂用电源与备用电源之间的切换,但关于快切装置在带联络开关的双电源系统中如何切换,有关案例及应用相对较少。通过分析PZH-1C快切装置的功能及逻辑,并结合其在电厂中的具体调试过程,明确了说明书中未体现的该快切装置的隐藏逻辑及具体调试方法,有助于电厂工作人员理解双电源三开关间的切换。

超/特高压分接开关切换试验保护用大容量快速真空开断装置研制

国网分接开关实验室开展超/特高压分接开关频繁带载切换试验时,难免出现极间短路故障情况,如不能快速开断试验回路清除故障,易导致分接开关在油中爆炸安全事故,因此有必要开展大容量快速真空开断关键技术研究及工程化样机研制。文中分析了分接开关切换试验时可能出现的极间短路快速开断工况,设计分析了快速开断装置的结构原理及快速分闸特性优化,解决了快速开断装置高机械寿命和快速分闸特性可分段调节的设计实现。依据上述研究成果,研制了40.5 kV大容量快速真空开断装置工程样机,开展了第三方的短路大电流开断和机械寿命性能验证试验。试验结果表明:快速开断装置的额定短路开断电流为40 kA(叠加80.2%直流分量),额定操作电压下的机械寿命3000次,短路故障快速清除时间≤20 ms,关键性能均满足设计要求,并在分接开关实验室成功投运。该研究攻克了大容量电弧发展与快速分闸特性匹配和大容量电弧能量调控与全相位分布的短路快速开断关键技术,提升了快速开断叠加高直流分量短路大电流能力,解决了频繁开合高电气寿命工程需求难点,实现短路故障快速清除。

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。

基于阻抗失配的快沿方波脉冲防护研究

针对快沿方波电磁脉冲的防护问题,分析了不同半导体防护器件的阻抗变化对电磁脉冲的响应时间、端口传输功率的影响,得出了阻抗失配具有良好的方波电磁脉冲抑制作用和响应速度快的特性;为提高功率容量,采用了微带滤波器,通过1/4波长原理,仿真、设计、制作了1/4波长微带带通滤波器,频率范围3.2~6.2 GHz,插入损耗≤1.8 d B,阻抗为50Ω,在1 GHz处的带外抑制为30 d B;利用高频噪声发生器（INS-4040）产生的快沿方波脉冲对其进行测试,结果表明此微带带通滤波器对快沿方波脉冲具有很好的抑制作用,同时具有亚纳秒的响应时间。

基于快速开关的一体化成套快切技术的开发与应用

电压暂降会引起变频装置停止供电,交流接触器或交流电磁阀无压释放,变速驱动装置跳闸,程序逻辑控制器损坏,各种数字式自动控制装置误动,计算机系统失常、数据丢失,导致相关加工生产线(例如石化、玻璃、纺织、造纸、塑料、半导体以及橡胶等)停顿,大型场所照明失电等,将会造成数百万元甚至上千万元的经济损失。继电保护出口时间与断路器固有分闸时间之和,远远超出敏感负荷对电压暂降的容忍时间,是电压暂降导致企业停产的根本原因。利用一体化成套快切技术可以使故障电源系统快速切换到完好电源系统,可保证重要敏感设备的连续不间断运行。应用实例验证了一体化低压成套快速切换装置的切换效果,对于中低压变频设备和低压重要辅机可以在15~20ms之内完成双电源之间的切换,对于中压同步电动机或自备发电机组可采用串行切换方式在30ms之内完成双电源之间的快速切换,从而保证这些敏感设备的连续运行。