断路器后备保护和大短路电流下的上下级选择性研究

引入电流三区段概念,主要分析在选择性极限电流I_(s)超过上级断路器短路保护阈值时的上下级选择性问题,并就实际工程应用给出相关建议。

列车带载过分相下车体过电压仿真研究

在列车供电分相的优化中,动车组带载过分相(地面开关式自动电分相)时真空负荷开关的切换造成车体产生不稳定的暂态过电压现象,严重影响列车的安全运行。针对上述问题,首先分析了列车过中性段时的车体过电压产生机理;然后,在MATLAB/Simulink平台上搭建了列车带载过分相时的车-网耦合等效电路模型,电路引入Habedank黑盒电弧模型以模拟真空负荷开关切换产生的电弧;通过理论和仿真分析得到并对比了负荷开关分合闸下车体电压的波形及切换相位角对过电压的影响规律;最后从动车组车体和电分相优化的角度提出了车体过电压的具体抑制措施,经过对大量仿真波形的分析表明上述的抑制措施能有效解决车体暂态过电压问题,对列车的安全运行有一定指导意义。

HX_D3系列电力机车过分相不间断供电技术的研究与实现

基于8轴200 km/h速度级HX_D3G型客运电力机车设计要求,进行了过分相不间断供电技术研究,创新采用机车牵引变压器耦合技术原理,提出了过分相运行时车内辅助电源和列车供电系统不断电运行的控制策略和总体设计思路。该技术已经在HX_D3C机车子系统上进行了联调试验,在HX_D3G机车上进行了装车试验和应用,效果良好。

配电网开关设备选择定位及效益分析

为提高供电可靠性， 配电系统将广泛使用新型自动化开关设备。串接分段器将馈电线分段， 从技术上讲可以减少故障时间， 缩小故障范围， 提高配电网自动化程度。从经济上考虑， 一方面可以减少用户的停电损失， 增加供电部门的经济效益， 另一方面， 电力部门为此要增加额外的设备投资。为了解决可靠性与经济性之间的矛盾， 研究了如何选择合理的开关设备数量及位置，

高速铁路智能牵引供电系统的快速自愈重构技术研究

为了深化研究高速铁路智能牵引供电的快速自愈重构技术,通过分析目前牵引供电系统的自愈重构技术特点,结合接触网电分段功能,提出以接触网供电分段为单元的自愈重构模式,找出自愈重构的薄弱环节为接触网开关,其在带负荷操作、倒闸时间及服役状态等方面难以适应智能牵引供电发展要求。快速自愈重构技术以供电分段单元重构模式为基础,接触网开关分阶段升级为户外27.5 kV真空断路器,供电调度端按最小停电单元对接触网故障进行直控操作。

10kV及以下变电所设计要点

介绍变电所设备的平面布置;变电所内的高压电缆截面选择;变压器低压侧短路电流的简单估算方法;低压配电系统中,变压器低压侧总断路器规格的选择。

孔加工振动切削的断屑机理

分析孔加工中常用的麻花钻、扩孔钻、深孔单刃钻等振动切削的断屑机理,得出各种钻头振动切削的最佳条件,包括振动发生器的最小振幅、振动频率和工件转速断屑的最佳比值及各种情况的断屑层图。

优化的永磁真空断路器合闸控制方法

为减小永磁真空断路器分合闸时间的分散性,改善其操作时动触头的运动特性,提出了变电压变输出能量(VVVE)优化方法。分析了开环控制时永磁机构的线圈电流特性,给出了电流的拟合方程及电流曲线的优化方法。在保持电容输出能量不变的情况下,通过类似改变储能电容初始电压(VV)的机制实现对断路器合闸时间的粗调。通过改变电容输出能量(VE)以及类似保持电容初始电压不变的机制实现对合闸时间的微调。采用改进型滞环控制的方法,控制线圈电流与参考曲线一致,实现了对断路器动触头运动特性的优化。基于上述方法设计了相应的控制器,在不同的电容初始电压下,对12kV永磁真空断路器进行了合闸实验。实验结果表明,优化后的合闸时间比原开环控制的合闸时间缩短了约4ms,且偏差≤0.3ms;动触头的刚合速度比原额定开环控制时降低了5%。因此,所提出的方法能够使合闸时间保持良好的一致性,加快了断路器的合闸过程,降低了触头碰撞能量,较大地改善了动触头的运动特性。

500kV变电站备用电源自动投入装置标准设计方案的应用

对备用电源自动投入(以下简称备自投)装置标准设计原则及功能分类进行分析后,首次提出了适用于常规500kV变电站的220kV侧母联(分段)断路器备自投标准设计方案,并对标准设计方案的充电逻辑、启动逻辑、动作逻辑、放电闭锁逻辑、定值及压板设计等进行了介绍。该设计方案操作性强,可靠性高,便于不同部门、不同单位之间的统一管理以及日常运行维护。

低压直流断路器的性能和设计选型

低压直流断路器用于发、变电工程和工矿企业的直流网路,能可靠地切断直流电源,具有灭 弧性能好、可靠性高、运行维护方便等优点,能保证直流系统安全运行。

配电系统一次设备及其参数配合

介绍了城网配电网一次设备及负荷开关与熔断器的配合。

5G通信架构下适应新能源接入配网的区段定位技术研究

分析了新能源接入对配网结构与传统区段定位的影响,提出了5G通信架构下适应新能源接入配网的区段定位方法。该方法以配网主辅断路器划分Ⅰ、Ⅱ类区域,并结合5G通信网络边缘计算部署与下放功能,构建适用于区段定位的多种5G通信架构,提出基于方向比较的区域故障定位判据和基于开关函数的区段故障定位判据。应用5G网络切片技术,对Ⅰ、Ⅱ类区域分别设计基于5G通信的故障定位实现方式。结合IEEE-119节点配网仿真验证了该方法的准确性、可靠性。

高压直流断路器测控装置的设计与试验分析

直流输(配)电是目前电网发展的趋势,而高压直流断路器的研发是影响其发展的关键技术之一;测量与控制装置的研究是高压直流断路器的研发要点;采用高压电力电子器件,DSP+FPGA相结合的控制方式,对其测控装置进行研究分析,提出了区间阈值的控制方法及相应的控制时序,从高压直流输电、能源多样化的发展需求入手,将机械开关和固态开光相结合,设计了一套混合式高压直流断路器样机;通过对样机进行合分闸试验及故障分闸试验,证明了所研制的高压直流断路器样机具有分闸动作快,限弧能力强,动作一致性好等优点。

电机操动机构断路器触头过冲与反弹的抑制

为了抑制断路器合闸操作过程中的触头过冲与反弹现象,改善电机操动机构输出特性,文中通过分析电机操动机构断路器触头合闸运动过程,计算得到断路器动触头行程与驱动电机负载转矩之间数学关系,利用分段控制策略对电机操动机构驱动电机输出转矩进行调节,实现触头过冲与反弹的有效抑制。研制以数字信号处理器(DSP)为核心的控制装置,开展126 kV真空断路器电机操动机构合闸操作实验,对实验过程中的触头行程多组数据进行对比分析。结果表明:驱动电机在转动0°~10°,10°~36°,36°~64°角度时分别采用调制占空比1,0.4,0.8能有效抑制触头过冲与弹跳,且电机操动机构响应时间短,保证了电机操动机构合闸操作可靠性,提高了合闸能力。

高速列车过分相段下真空断路器的电寿命研究

针对高速列车真空断路器(VCB)在列车运行中处于频繁开断的状态,开断过程中电弧反复烧蚀触头产生尖端、毛刺、金属蒸汽,扩散的金属蒸汽又使灭弧室真空度降低,首次提出了通过测量VCB在分断不同次数正常电流下接触电阻表征其电寿命的试验方法,并得到了不同分断次数下耐受冲击电压和工频工作电压的特性。研究表明:VCB初期接触电阻随分断次数增加而增加,之后接触电阻基本保持不变;在VCB使用初期瞬态恢复电压不能导致电弧重燃,长期工作后可能导致电弧多次重燃,但即使长期工作后工频工作电压仍不能击穿灭弧室。

500kV断路器回路电阻超标原因分析及处理

分析5043断路器回路电阻超标原因并提出处理措施。通过改变测试接线方法,即将原来的总回路测试方法改为分段测试方法,分段对5043断路器导电回路电阻进行测试。对分段测试结果进行分析,发现导致该断路器回路电阻超标的原因是法兰接触面电阻偏大。结合设备厂家的设计值和内控值进行深入分析,有针对性地提出科学、合理的风险预控措施。

基于区段开关图的配电网开关状态辨识

正确的网络拓扑是电网分析和控制的基础。配电网中存在大量没有实际采集的开关,开关状态的辨识尤为重要。针对配电网闭环建设、开环运行的特点,构建区段开关图描述配电网的连接关系,用树的性质描述配电网运行的辐射状结构约束。基于加权最小绝对值原理,构建了以开关状态调整量和量测误差的加权绝对值之和最小为目标的辨识模型。所提辨识模型数学上为混合整数线性规化问题,能够采用分支割平面法结合单纯形法可靠求解。仿真算例验证了所提模型的正确性和算法的有效性。

110kV智能变电站直流电源系统配置优化研究

针对如何合理选择110kV智能变电站直流电源系统设备的问题,提出对实际直流负荷进行分类统计,并根据计算结果合理选择相应设备参数的方案。通过对通用设计方案中直流负荷进行分类统计和计算,得出蓄电池组、UPS电源、高频充电模块等主要设备的额定容量和额定电流值。详细分析了直流馈线屏馈线电缆截面积和馈线开关的选择原则,并计算得出合理参数值,为其它同等规模变电站的建设提供参考。

低压电源自动投入装置要求解析(待续)

针对低压电源自动投入装置的控制要求、自投装置的复归方式和ATSE的应用,依据国家现行标准、规范的相关规定,提出笔者的一些看法,并以国家建筑标准图01D302-3《低压母线分段断路器二次接线图(续)》中施耐德M型断路器为例,解析其实现控制要求的措施。

直流电源系统中电缆与断路器的配合

[目的]直流电源系统中电缆截面通常按电缆长期允许载流量和回路允许电压降两个条件选择,但在实际工程中由于级差配合断路器额定电流可能会选的比较大,这时候就存在电缆过负荷或短路时断路器不动作烧坏电缆的情况。文章一方面通过工程实例说明这个问题,另一方面尝试找到电缆与断路器之间的简单关系式以方便工程设计。[方法]一方面通过实际算例简要介绍了电缆的选择、直流断路器配合的方法;另一方面通过数据拟合、曲线分析的方式,分析电缆与断路器的配合关系。[结果]得到一组电缆截面与断路器额定电流之间的工程实用关系式。[结论]电缆截面与断路器额定电流之间的工程实用关系式具有较广泛应用范围,为今后工程直流系统电缆设计提供借鉴。