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题名直流快速开断技术研究进展和展望
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作者
吴益飞
吴翊
庄伟斌
吴鑫
荣命哲
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机构
西安交通大学电气工程学院电工材料电气绝缘全国重点实验室
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出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期467-477,共11页
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基金
国家自然科学基金(52025074,52377158)
电工材料电气绝缘全国重点实验室自主研究课题(EIPE23113)。
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文摘
由于直流电流无自然过零点且短路电流上升率高,直流电流快速开断与系统故障切除成为制约直流电力系统发展的一大瓶颈。该综述首先介绍了直流快速开断技术要求与难点。其次,详细分析了直流快速开断过程涉及的关键技术,包括电流转移技术、固态式直流开断技术、介质恢复技术和高速机械开关技术等,综述了各种技术的当前发展现状及其应用情况,对比了不同技术方案的特点及适应性。最后,对直流快速开断技术未来发展方向进行了讨论和总结,为小型化、高性能、低成本、高可靠快速直流断路器的研发及推广应用提供了新的技术思路。
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关键词
直流电力系统
直流快速开断技术
电流转移
介质恢复
高速机械开关
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Keywords
DC power system
DC fast interruption technology
current commutation
dielectric recovery
high-speed mechanical switch
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分类号
TM561
[电气工程—电器]
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题名快速开关限流型交流母线电压保持设备研究
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作者
杨兵
刘少飞
方太勋
谢晔源
许元震
曹磊
徐舒
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机构
南京南瑞继保电气有限公司
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出处
《高压电器》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期48-54,共7页
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文摘
传统“钢煤石化”企业电网的网架结构复杂,以电缆连接为主。当某一条联络线或者负荷发生短路故障后,由于故障清除时间较长(100ms以上),导致企业内部电网的交流母线电压长时间暂降,引发厂内变频设备、各种数字设备等跳闸,给生产运行带来重大隐患。文中提出一种快速开关限流型交流母线电压保持设备(HSBVP),实现对交流母线电压快速支撑,具备起效时间快,设备成本低等优势。文中首先详细分析HSBVP的工作过程和安装位置,形成设备应用场景。其次针对快速开关体积大,无法实现与常规空气柜开关柜尺寸兼容的问题,文中提出上下封闭磁路设计的紧凑型斥力机构,提高斥力机构效率,压缩机构体积;同时采用“一拖三”电磁斥力机构设计方案,有效提高三相机构的分合闸时间的一致性。另外文中搭建企业电网等效阻抗计算模型,并通过真实企业电网机电暂态模型验证,形成一套限流电抗器容量的计算方法。最后本设备通过第三方型式试验,快速开关在接到分位指令5ms内实现直流分量超过80%的31.5kA的故障电流的深度限流,快速维持上一级母线电压稳定,有效解决了企业内部电网的电压暂降问题,具备良好的推广前景。
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关键词
电压暂降
母线电压保持
快速机械开关
电磁斥力机构
快速限流
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Keywords
voltage sag
bus voltage maintaining
high-speed mechanical switch
electromagnetic repulsion mechanism
fast current-limit
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分类号
TM714.2
[电气工程—电力系统及自动化]
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题名适用于直流断路器的大电流快速开关分闸特性
被引量:2
- 3
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作者
兰剑
冯英
王承玉
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机构
中国电力科学研究院有限公司
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出处
《电力工程技术》
北大核心
2023年第3期11-18,35,共9页
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基金
中国电力科学研究院学科建设项目“应用于柔性直流配电网的经济型小型化中压直流开关关键技术研究及样机研制”(52420022000Y)资助
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文摘
快速开关分闸稳定性是影响直流断路器开断性能的关键要素。文中对大电流快速开关的双弹簧永磁操动和电磁斥力双动机构的分闸过程,用有限元方法进行电磁、热和位移等多物理场耦合计算,分析了永磁操动机构驱动线圈是否有必要投入以及不同驱动线圈电流对双动机构分闸特性的影响。结果表明:在永磁操动机构驱动线圈投入的情况下,可提前将永磁吸力抵消,进而避免电磁斥力因做功时间较短而引起分闸回弹现象;由于分闸初期电磁斥力非常大,永磁操动机构驱动线圈的投入对分闸初期的速度影响较小;在电磁斥力消失后,永磁操动机构驱动线圈电流在一定范围内越大,到达额定开距的速度越大,为避免其造成分闸反弹,应合理选择驱动线圈电流值。将仿真结果与实际样机分闸特性曲线进行对比,二者具有较好的一致性,验证了仿真方法的正确性。
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关键词
大电流快速开关
直流断路器
永磁操动机构
电磁斥力机构
多场耦合
有限元计算
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Keywords
high current fast switch
DC circuit breaker
permanent magnet operating mechanism
electromagnetic repulsion me ̄chanism
multi-field coupling
finite element calculation
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分类号
TM56
[电气工程—电器]
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题名混合型限流器高压转换开关电动斥力简化计算
被引量:13
- 4
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作者
毛海涛
杨锋
庄劲武
徐国顺
江壮贤
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机构
海军
海军工程大学电气工程系
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出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第9期159-162,共4页
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基金
国家自然科学基金委员会创新研究群体科学基金(50421703)
湖北省自然科学基金(2004ABA026)~~
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文摘
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。
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关键词
混合型限流器
高压快速转换开关
电动斥力机构
斥力
等值电感
加速度
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Keywords
hybrid circuit current limiter
high voltage fast transfer switch
electromagnetic repulsion mechanism
repulsion forcer
equivalent inductance
acceleration
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分类号
TM564
[电气工程—电器]
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题名一种基于高耦合分裂电抗器的500 kV限流器拓扑
被引量:8
- 5
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作者
刘俊翔
叶菁菁
袁召
伍开建
莫文雄
王勇
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机构
广州供电局有限公司电力试验研究院
华中科技大学脉冲功率技术教育部重点实验室
华中科技大学电气与电子工程学院强电磁工程与新技术国家重点实验室
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出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第8期2828-2837,共10页
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基金
国家重点研发计划(2018YFB0904300)
中国南方电网公司科技项目(GZHKJXM20180055)。
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文摘
为限制500 kV及以上电压等级电网90 kA级别的短路电流,提出一种基于高耦合分裂电抗器的限流器拓扑。其中高耦合分裂电抗器一臂电感串联一组快速开关,与另外一臂电感并联,由快速开关控制限流器的投入。首先,对限流器的拓扑结构及工作原理进行了详细分析及改进,并通过小样机试验验证了其拓扑原理的有效性。然后,根据电网实际参数搭建了500 kV系统侧等值模型,通过限流器参数配置原则确定了500 kV、90 kA级别短路电流下的限流器参数,仿真得到此拓扑对90 kA级别短路电流限流深度超过40%,限流过程中过电压不会超过本体的绝缘要求。最后,为降低限流器对线路主断路器的影响,在限流器单模块两端并联1500 nF电容,给出了500 kV系统并联电容选取原则,验证了并联电容不会对限流器内部绝缘造成影响。
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关键词
故障限流器
高耦合分裂电抗器
快速开关
瞬态恢复电压
500
kV电网
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Keywords
fault current limiter
high coupled split reactor
fast switch
transient recovery voltage
500 kV power grid
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分类号
TM471
[电气工程—电器]
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题名基于超高速开关和串联谐振的冗余保护型故障限流器
被引量:5
- 6
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作者
苏雪松
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机构
大秦铁路股份有限公司大同西供电段
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出处
《高压电器》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第12期89-95,共7页
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文摘
针对牵引供电系统供电安全可靠性要求高、短路电流冲击频繁的特点,提出一种具有冗余保护的故障限流器拓扑结构,通过互锁开关将设计的两个保护支路并联,在功能上二者均可单独实现故障电流的限制。其中保护支路I作为正常运行保护回路,采用双分裂电抗器并联电容器和电抗器构成并联谐振回路;保护支路II采用超高速开关与电抗器并联。正常情况下保护支路I投运,保护支路II热备,主控制器通过实时监测系统电流和保护支路I的状态控制保护支路II投切。样机测试表明,该限流器能够在断路器动作之前监测到故障电流并动作,在最大程度上起到了限流作用。
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关键词
超高速开关
串联谐振
故障限流器
高频电流传感器
冗余保护
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Keywords
ultra fast switch
series resonance
fault current limiter
high-frequency current transducer
redundant protection
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分类号
TM471
[电气工程—电器]
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题名开发性水电电气设备展望
- 7
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作者
易卜吉
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机构
长江水利委员会机电处
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出处
《长江工程职业技术学院学报》
CAS
1999年第4期17-19,共3页
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文摘
概述了水轮发电机、高压开关电器、高压电缆中、低压开关电器20世纪末发展的新动向; 从带有更新或革命性的角度, 阐述了开发性水电电气设备21世纪的展望; 指出电气设备作为一种产品, 在新技术、新材料、新工艺、新思维的研究基础上, 正朝着设计标准化, 结构模块化, 生产专业化, 功用智能化的方向迈进。
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关键词
开发性
超导
高压
轴承
开关电器
静态开关
快速限流器
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Keywords
exploration superconductivity high voltage axle bearing switch apparatus static switch fast current limitator
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分类号
TV73
[水利工程—水利水电工程]
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