高压直流断路器的研究简述
高压直流断路器的研究简述
高压直流断路器的研究简述文章综述了高压直流断路器的研究背景和应用现状,简要介绍了高压直流断路器在高压直流输电中的作用;高压直流断路器的主要性能指标以及高压直流断路器的种类及其原理结构;高压直流断路器灭弧方式的物理设计,重点说明了高压直流断路器的开断原理;对高压直流断路器进行了分类,并介绍了世界先进水平的高压直流断路器;总结了现今高压直流断路器研究的技术难题和未来的发展方向。
标签:高压直流输电;高压直流断路器;开断原理1 概述高压直流(HVDC)输电系统是由整流器、高压直流输电线路以及逆变器组成,其中整流器和逆变器统称为换流器。
从结构上看,高压直流输电是交流-直流-交流形式的电力电子换流电路[1]。
自从1954年瑞典哥特兰的世界上第一项高压直流输电工程投运以来,高压直流输电技术已经随着电力电子技术的突飞猛进而飞速发展[2]。
高压直流输电系统主要有两个作用[3,4,5]:一是将频率不同或频率控制策略不同的交流系统联接起来;二是增长输电距离以及增大输电容量。
我国现有的特高压直流示范工程有三个,分别是南方电网公司的云广±800kV 特高压直流输电示范工程,国家电网公司的向上±800kV特高压直流输电示范工程和锦苏±800kV特高压直流输电示范工程。
与交流输电比较,直流输电主要有以下优点:输电损耗小、线路造价低;电压压降小;直流输电不要求与电网同步;可分期建设,提高投资效益[7]。
高压直流输电工程的结构中,直流断路器是至关重要的设备之一。
研制高压直流断路器主要需要突破三个难点[8,9]:一是直流输电电流没有过零点,增加断路器的灭弧的难度;二是直流输电回路的电感很大,而需要开断的电流往往也很大,导致直流断路器需承受巨大的能量;三是直流输电的过电压高。
2 高压直流断路器的基本构成和开断原理2.1 高压直流断路器的基本构成开断直流电流一直是高压直流输电系统中的重大难题之一。
主要原因是直流电流没有自然过零点,必须强迫电流过零才能熄弧。
高压直流断路器的研究(结课大作业)
摘要高压直流(HVDC)电网是解决可再生能源大规模接入的重要途径。
发展高压直流电网对大规模电能的远距离输送、促进新能源的并网及消纳、提高区域交流互联电网的安全稳定性具有重要意义。
而高压直流断路器是直流电网发展的瓶颈问题。
本文分析了高压直流电网对高压直流断路器的需求;介绍了各种直流断路器的主要性能、基本构成、开断原理等。
关键词:高压直流输电,直流断路器,MRTB,ERTB,NBS,NBGS前言随着传统化石能源短缺和环境污染问题的不断加剧,以及风电、太阳能等可再生清洁能源的迅速发展,能够实现间歇式可再生能源大规模接入的多端高压直流输电系统,及其向HVDC电网方向的发展,越来越受到世界各国的关注。
2008 年,欧洲提出超级智能电网(super grid)规划,旨在充分利用可再生能源的同时,实现国家间电力交易和可再生能源的充分利用;2011 年,美国提出了2030 年电网构想(Grid 2030),即美国未来电网将建立由东岸到西岸、北到加拿大、南到墨西哥,主要采用超导技术、电力储能技术和更先进的直流输电技术的骨干网架。
中国风力资源丰富地区主要集中在东北、华北、西北等区域。
但这些地区大多负荷水平较低、调峰能力有限,大规模风电就地利用困难,需要远距离大容量输送,并在大区以至全国范围内实现电量消纳。
这对中国发展HVDC电网技术提出了迫切的需求。
随着HVDC 输电技术向HVDC 电网的发展,对整个系统的可靠性和稳定、安全运行也提出了更高的要求。
其中所面临的巨大挑战就是HVDC 电网中短路电流的开断问题。
与交流系统相比,HVDC 电网中时间常数小,短路电流上升速度快,同时造成直流电压的跌落,甚至引起换流器和短路电流的失控,而且直流电流由于缺乏自然过零点而难以开断。
能够实现快速切除或隔离短路故障的高压直流断路器已成为HVDC 电网发展的瓶颈问题。
一、直流电网发展对高压直流断路器的需求随着直流输电技术向HVDC电网的发展,对整个系统的可靠性和稳定、安全运行也提出了更高的要求,其中所面临的巨大挑战就是HVDC 电网中短路电流的开断问题,这对高压直流断路器的研究和开发提出了非常迫切的需求。
高压直流断路器目前的研究概况
高压直流断路器目前的研究概况1.前言高压直流断路器的研制难点有三:一是直流电流不像交流电流那样有过零点,所以灭弧比较困难;二是直流回路的电感较大,所以需由直流断路器吸收的能量比较大;三是过电压高。
高压直流断路器可以分为机械式高压直流断路器(mechanical HVDC circuit breaker)、固态高压直流断路器(solid-state HVDC circuitbreaker)与混合式高压直流断路器(hybrid HVDC circuit breaker)。
机械式直流断路器可以关断非常大的电流,并具有成本低、损耗小等优点,但其开断速度较慢。
固态直流断路器开断速度迅速,但其相关损耗较高,且价格昂贵。
为克服两者的缺点,通过将机械式直流断路器和固态直流断路器集成在一个装置上,从而形成混合式断路器。
混合式直流断路器结合了机械开关良好的静态特性与电力电子器件良好的动态性能,用快速机械开关来导通正常运行电流,用固态电力电子器件来分断短路电流,具有通态损耗小、开断时间短、无需专用冷却设备等优点,是目前高压直流断路器研发的新方向,有着广阔的应用前景。
下面将着重介绍混合式高压直流断路器的研究概况。
2 混合式高压直流断路器的研究概况2.1 ABB--混合式高压直流断路器2012 年,ABB 的混合式高压直流断路器技术被《麻省理工科技创业》评为2012 年度最重要的十大科技里程碑之一。
该混合式高压直流断路器的基本结构如下图所示,主要包括机械式开关支路a(快速机械隔离开关b+负载转换开关c)和半导体开关支路d(半导体断路器e+避雷器组f)。
-当直流线路正常运行时,半导体开关支路处于断开状态,快速机械隔离开关和负载转换开关导通并流过直流电流。
-当检测到直流线路发生短路时,首先导通半导体断路器,关断负载转换开关,线路上的电流转移到半导体开关支路上,负载转换开关承受半导体短路器的导通电压。
-由于快速机械隔离开关此时流过的电流为零,快速机械隔离开关迅速打开。
直流断路器的基本原理和实现方法研究
直流断路器的基本原理和实现方法研究摘要:近年来,随着储能技术的不断进步,分布式电源的快速发展,直流负荷的日益增加,以及由于具有传输容量大、线损低、可靠性高等优势,直流电网受到了人们的关注。
建立直流电网,可以充分实现多种能源形式、多时间尺度、大空间跨度、多用户类型之间的互补,是未来电网的重要发展方向。
关键词:直流断路器;断流原理;实现方法引言:直流断路器技术是直流电网发展的技术瓶颈。
现有的混合型高压直流断路器存在成本高的缺陷,现有的机械式直流断路器开断速度慢、可靠性低。
1直流断路器的基本原理和未来发展直流电网有2种基本的构网方式:第1种构网方式采用基于半桥子模块的MMC加直流断路器方案,这种构网方式适用于端数任意多的直流电网;采用半桥子模块MMC加直流断路器的构网方式时,直流线路故障期间通常要求换流站继续运行,不能闭锁,故障线路由直流断路器快速切除,其故障处理原则与交流电网类似。
第2种构网方式采用具有直流故障自清除能力的MMC,例如采用基于全桥子模块的MMC,但无需直流断路器,这种构网方式适用于端数小于10的小规模直流电网;采用无直流断路器的构网方式时,直流线路故障期间网内相关换流器闭锁,闭锁后约10ms时间内直流故障电流到零并稳定于零值,再通过隔离开关来隔离故障线路,然后相关换流器解锁重新恢复送电,从故障开始到恢复送电的时间一般约为20ms,通常对交流电网的冲击在可以承受的范围之内。
开发直流断路器的根本难点主要在2个方面:(1)直流电网的直流故障电流是单极性的,没有过零点,无法套用交流断路器的开断原理;(2)直流电网中的直流故障电流发展速度大大高于交流电网中的故障电流,直流断路器必须在直流故障电流达到稳态值前开断直流故障电流,因此对直流断路器的开断速度要求很高。
直流断路器由其结构特点和工作原理可知,正常工作时,电流流过机械断路器,所以其通态损耗低,与机械断路器相当;发生短路故障时,流过机械开关的电流到固态断路器,固态断路器分断速度迅速,整个直流断路器分断时间小于10ms(有些拓扑结构小于6ms),能够满足目前直流输电的要求,并且可扩充容量,可重复操作,但是技术难度相对较大。
探究高压直流断路器开断试验方法
探究高压直流断路器开断试验方法摘要:在电力使用的过程中,根据电压大小还分为高压电和低压电,在进行电力使用的过程中,虽然能够给各种工作带来较大的帮助,但在使用的过程中依旧存在着较多的问题,首先便是在进行使用过程中存在的安全问题,高压电使用过程中,这个问题更加明显,高压电使用不当导致的事故数不胜数,造成了大量的人员伤亡。
因此,在使用高压电的过程中,必须要有确保其安全性的装置,断路器便是提高高压电使用过程中安全性的重要装置。
通过断路器在出现事故时,能够有效电力系统进行控制,将损失降至最低。
因此,在电力系统使用之前,必须对高压直流断路器进行试验,确保其能够正常运行。
关键词:高压直流断路器;开断试验;方法引言随着高压输电技术的迅速发展,高压直流输电以其独特的优势得到了广泛的重视。
与高压交流输电相比,高压直流输电具有输电线路建设费用低,功率调节简单,输电损耗小,可以解决不同频率系统之间的同步运行问题等诸多优点。
文中分析了高压直流断路器的基本结构,介绍了高压直流断路器开断试验的基本方法。
1高压直流断路器基本构成1.1机械式高压直流断路器机械式高压直流断路器的基本拓扑结构主要由机械开关、电流转移支路和能量吸收支路组成,其中电流转移支路由预充电电容C、电感L及触发开关K组成,吸能支路为金属氧化物避雷器。
当系统正常工作时,机械开关CB闭合,系统电流流过机械开关,通态损耗较小。
当系统发生短路故障时,机械开关触头分开并燃弧。
开断电流时,机械开关触头分开,机械开关燃弧,机械开关达到有效开距后电流转移支路的触发开关K导通,预充电的电容C与电感L振荡产生高频反向电流使机械开关电流过零,机械开关过零熄弧;此时机械开关两端的恢复电压上升,当达到避雷器MOV动作电压时,避雷器导通吸收系统中感性负载存储的能量,完成故障电流的开断。
1.2混合式高压直流断路器在高压大容量直流输电系统中,混合式高压直流断路器多为强制换流型直流断路器,其基本结构主要由固态开关、机械开关和负载转换开关组成的载流转移支路以及能量吸收支路构成。
探究高压直流断路器开断试验方法
探究高压直流断路器开断试验方法高压直流断路器开断试验方法是高压直流断路器运行状态和性能检验的重要内容。
它是检验高压直流断路器综合性能、绝缘水平和可靠性的重要依据。
在高压直流系统中,高压直流断路器可有效地完成开关、保护和隔离的作用。
断路器的绝缘水平是系统可靠性和安全性的关键,因此开断试验对于其质量来说至关重要。
开断试验是为了检验断路器的绝缘水平和接触器开断能力,以保证其安全、可靠运行。
断路器的开断试验是断路器在上次开启后的重新关断过程,通过模拟断路器操作的开断过程,计算开断时间以及断路器开断能力,并对开断时线路的放电情况进行分析,以确保断路器的正常运行。
1、准备工作在开断试验之前,应先检查断路器的外部结构和绝缘材料,确认没有松动现象,绝缘和密封处没有明显疲劳现象;确认电极间隙距离正确,对断路器是否有脏物和水份有充分清除,检查断路器内部结构是否正常,检查熔断丝是否已更换,发现问题及时更换。
2、操作步骤(1)断路器分闸:在断路器的操作传动机构上,按“合-分”的动作,快速将断路器从“合”状态转为“分”状态。
(2)开断试验:将断路器分闸之后,从断路器的发电侧,将额定的相应电压依次加到断路器的接触器头上,使断路器进行开断实验,放电情况以及开断时间和开断能力等都可以得到检测。
(3)合闸试验:断路器合闸试验是模拟断路器操作时首次合闸的情况,合闸时应加载安定电流,检验断路器的正常运行情况,以及断路器的合闸动作时间和合闸能力。
三、试验结果分析高压直流断路器的开断和合闸试验,可以检验断路器的开断时间、开断能力、合闸时间、合闸能力等。
如果发现断路器分闸时间太长或者放电量大、合闸时间太长等异常情况,应尽快更换断路器,以确保系统的可靠和安全运行。
高压直流断路器关键技术研究分析
高压直流断路器关键技术研究分析发布时间:2023-03-17T02:08:22.289Z 来源:《中国科技信息》2022年10月第20期作者:俞正存(一作) 赵文豪吴艳[导读]俞正存(一作) 赵文豪吴艳浙江德菱科技股份有限公司;325600摘要:高压直流电路相比于传统的交流电,有着巨大优越性。
从能源视角上来讲,高压直流电路更符合如今全球能源的发展方向和趋势,特别对以燃煤发电为主要发电方式的国家来说有着至关重要的意义。
正基于此,以下对高压直流断路器试验技术研究情况进行了讨论,以供参考。
关键词:高压直流断路器;试验技术;直流输电;研究分析随着高压输电技术的迅速发展,使得高压直流输电设备在电源行业中实现了应用。
相比于传统高压交流输电技术而言,直流输电技术表现出功率因数调节简便、输电损失较低、安全性高等优点,在大规模、长距离输电的条件下也具有良好适应性。
要发挥高压直流输电技术的优势,就必须加强对其试验与关键技术的研发,使该技术能够合理地运用于整个输电体系中,并在断路器作用下,完成对多端直流输配电网络的完善构建。
一、高压直流断路器的技术原理高压直流断路器是为解决直流电流故障扩散问题应运而生的产品。
高压直流断路器的主要功能就是实现对高压电网的有效开断,特别是在当高压电网发生故障时会有效截断故障电压,其功能主要通过交流断路器进行适当的改装而形成,类似于中国目前最常使用的交流断路器空气开关。
高压直流断路器大致包括了三个种类——机械式、拓扑式和混合型,而随着高压直流技术的进展,对它的研发与改进也日益引起了有关领域专家们的关注。
目前高压直流断路器大多使用在高压直流输电系统,依据的主要原则为迭加振荡电流法。
目前,已开发的较为成熟的产品有真空断路器、六氟化硫断路器和产气断路器等,但由于产气断路器是实验内的重要产品,因此目前还不宜进行大面积普及,而真空断路器和六氟化硫断路器则是目前使用最普遍、工艺最完善的产品,几乎可以垄断全世界的断路器领域[1] 。
探究高压直流断路器开断试验方法
探究高压直流断路器开断试验方法一、引言高压直流断路器是电力系统中非常重要的设备,其主要功能是在系统故障时及时进行断开,从而保护电力设备和维护系统的安全稳定运行。
而高压直流断路器的开断性能对于电力系统的安全运行有着至关重要的作用。
为了确保高压直流断路器的开断性能符合要求,需要进行开断试验。
本文旨在探究高压直流断路器开断试验的方法,以期对相关工程技术人员有所帮助。
二、高压直流断路器开断试验概述高压直流断路器开断试验是指在电力系统中对高压直流断路器进行开断性能测试的一种试验方法。
其主要目的是验证高压直流断路器在系统故障时能够迅速、可靠地进行断开,从而防止因故障而引起更大的事故发生。
开断试验通常包括有载试验和无载试验两种,其中有载试验主要是验证断路器在负载情况下进行断开的性能,而无载试验则是在断路器不承载电流的情况下进行断开性能测试。
1. 试验准备在进行高压直流断路器开断试验之前,首先需要进行试验准备工作。
主要包括检查试验设备的工作状态和试验环境的安全情况,确保试验设备完好无损,并且确保试验现场的安全。
还需要对试验装置进行检修和校准,以确保试验结果的准确性。
2. 试验前检查在进行具体的开断试验之前,需要对断路器进行试验前检查,主要包括检查断路器的机械连接部分和电气连接部分,确保各部件的连接正常,不松动,无损坏。
还需要检查试验线路的接线情况和地线的连接情况,确保试验线路的安全可靠。
3. 有载试验有载试验是对断路器在负载情况下进行断开性能测试的一种试验方法。
在进行有载试验时,需要按照规定的试验值进行接线和设置试验参数,并在试验过程中对断路器的电流、电压等参数进行实时监测和记录,以验证断路器在负载情况下的开断性能是否符合要求。
5. 试验记录和分析在进行高压直流断路器开断试验之后,需要对试验结果进行记录和分析,包括试验过程中的各项参数数据和试验现场的情况等。
通过对试验记录和分析,可以更好地了解断路器在实际工作中的性能表现,从而为断路器的后续运行提供参考和依据。
直流断路器的基本原理和实现方法研究
直流断路器的基本原理和实现方法研究摘要:在本文中我们首先对直流断路器拓扑及工作原理进行了简单的分析,然后在此基础之上对直流断路器功能及性能进行了有效的研究,最后基于故障通路串入无穷大电阻断流法的直流断路器实现方案进行了详细的分析,以供参考。
关键字:直流断路器;基本原理;实现方法1 直流断路器拓扑及工作原理高压直流断路器根据其结构不同分为许多类型,本工程采用的级联全桥混合式直流断路器主要由 3 条并联支路构成,即主支路、转移支路和耗能支路。
主支路用于导通系统负荷电流,由快速机械开关和少量全桥模块串联构成,通态损耗低;转移支路用于分断系统短路故障电流,由多级全桥模块串联构成;耗能支路用于吸收系统短路电流并抑制分断过电压,由避雷器组构成。
直流断路器运行原理为:稳态运行时,系统负荷电流经主支路导通;当发生直流短路故障时,主支路全桥模块中 IGBT 关断,电流向转移支路转移;主支路电流迅速下降直至 0(约150 μs),此时分断主支路的快速机械开关,2 ms 后快速开关打开足够开距,能够耐受直流单极额定电压 1.5 倍的暂态分断电压,此时闭锁转移支路,使得短路电流向转移支路全桥模块电容充电,直流断路器两端电压迅速升高;当直流断路器两端电压达到避雷器保护水平时,短路电流全部转移至耗能支路,避雷器吸收故障系统电感储存能量直至电流过零,完成故障电流分断和故障点隔离。
2直流断路器功能及性能直流断路器具备开断直流电流的能力,同时其分合速度快,可有效实现换流站的带电投退和故障的快速隔离。
运行过程中,可能会遇到单个换流站故障或检修需要退出以及检修结束换流站需重新投入运行的情况,工程直流侧原采用隔离刀闸作为分断设备,由于隔离刀闸并不具备分断电流的能力且分合过程耗时较久(8~12 s),导致采用隔离刀闸进行换流站的带电投退有较大风险。
采用直流断路器即可实现该功能。
2.1 换流站退出逻辑采用直流断路器实现单个换流站带电退出,可直接在运行过程中分断直流断路器,但为了减少退出过程中对系统造成的扰动。
高压直流断路器
高压直流断路器的研究摘要本文详述了高压直流断路器在直流系统中的功能要求以及直流断路器的功能作用,介绍了高压直流断路器的工作原理及组成结构。
分析了现阶段应用于高压直流断路器的开断电流、熄灭电弧的各种方法,并阐述了各种方法的原理,通过对原理的分析阐述了各种方法的优缺点,并得出有源叠加振荡方式与无源叠加振荡方式是现阶段实现高压直流断路器的最佳方式。
关键词:直流断路器开断电流无源叠加振荡有源叠加振荡0 前言直流断路器是直流换流站的主要电气设备之一。
它不仅在系统正常运行时能切断和接通高压线路及各种空载和负荷电流,而且当系统发生故障时,通过继电保护装置的作用能自动、迅速、可靠地切除各种过负荷和短路电流,防止事故范围的扩大。
在高压直流输电系统中,某些运行方式的转换或者故障的切除要采用直流开关。
直流断路器同样因为直流电流难以熄弧、直流断路器吸收的能量大以及过电压高而制约其发展。
1 直流断路器在直流系统中的功能要求[1]直流系统中的断路器主要包括中性母线断路器、高速接地断路器、金属回路转换断路器和大地回线转换断路器。
1.1 中性母线断路器两端换流站的每一极都有一台中性母线断路器。
当直流闭锁时,在换流站没有投旁路的情况下,极控系统将使直流电流降为零,中性母线断路器在无电流的情况下合闸1.2 高速接地断路器每个换流站都有一台高速接地断路器,当接地极退出运行时,两端换流站的高速接地断路器应自动将中性母线接到换流站接地网,不要求具备大电流转换能力,但必须能在双极运行时打开。
1.3 金属回路转换断路器金属回路转换断路器功能是将直流运行电流从较低阻抗的大地回路向具有较高阻抗的金属回路转移。
直流电流从大地回路向金属回路的转移不应降低运行极的直流输送功率。
1.4 大地回线转换断路器大地回线转换断路器用于将直流运行电流从具有较高阻抗的金属回路转移至具有较低阻抗的大地回路。
直流电流从金属回路向大地回路的转移不应引起直流功率的降低。
2 直流断路器的基本构成与工作原理直流断路器的组成与交流断路器的构成结构基本相同,只在交流断路器的基础上增加了振荡装置和耗能元件。
探究高压直流断路器开断试验方法
探究高压直流断路器开断试验方法高压直流断路器开断试验方法是指对高压直流断路器进行开断试验的一项技术手段。
该技术手段主要用于检测高压直流断路器的性能和可靠性,确保其能够在高压直流电力系统中正常运行,保障电力系统的安全和稳定运行。
下面,本文就高压直流断路器开断试验方法进行探究。
高压直流断路器开断试验方法的原理是通过对高压直流断路器进行开断试验,将试验电压施加到断路器上,使断路器在试验电压的作用下发生开断操作。
在试验过程中,根据测试数据来评估断路器的性能和可靠性。
因此,高压直流断路器开断试验方法是一种相对简单、直观的检测方法。
1. 断路器与测试电路的连接。
首先需要将待测的高压直流断路器与测试电路连接,需要注意的是连接方式要符合试验要求,接线需牢固可靠。
2. 施加试验电压。
将试验电源接入待测的高压直流断路器电路中,将试验电压逐渐升高直至达到试验要求。
在施加试验电压前需确保试验电源稳定并符合试验标准。
3. 儲能。
当试验电压达到设定值后,需要对断路器进行儲能。
儲能操作是在试验电压的充电过程中进行的。
4. 触发开断。
儲能完成后,需要通过外部触发器触发开关开断。
在触发器的作用下,断路器就会发生开断操作。
5. 断路器自我收合。
一般情况下,开断试验常常需要多次重复,为了能够继续下一次的开断操作,需要将断路器自我进行收合。
6. 数据记录与分析。
开断试验结束后,需要对试验过程中所测得的数据进行记录和分析,评估断路器的性能和可靠性。
在进行高压直流断路器开断试验时,有以下几个注意事项:1. 断路器的接线需要符合试验标准,接线牢固可靠,以免引起事故。
2. 测试电源需要符合试验要求,测试电压需要逐渐升高,以免断路器受到过高电压的冲击。
3. 儲能操作需要仔细,操作不当容易引起事故。
4. 触发开断操作需要精准,尽量避免多次重复。
总之,高压直流断路器开断试验方法是一项重要的电力系统检测技术,能够确保断路器的性能和可靠性,保障电力系统的安全和稳定运行。
探究高压直流断路器开断试验方法
探究高压直流断路器开断试验方法高压直流断路器是电力系统中一种重要的开关设备,已被广泛应用于电力系统、高速铁路、风电、太阳能等领域。
高压直流断路器在运行过程中,可能会出现各种故障,如过电流、过电压等,此时应及时进行开断试验,以确保设备正常运行。
本文将探究高压直流断路器开断试验方法,并介绍开断试验的依据和注意事项。
一、开断试验依据开断试验是通过模拟真实运行条件,在不实际通电的情况下检验断路器开断能力和性能的测试方法。
该测试依据国际电工委员会(IEC)和国际电气标准化组织(ISO)的相关标准进行,主要测试对象有以下几个方面:(1)开断能力:测试设备在不同电流和电压条件下,能否正常开断,并检查是否有弧光、过电压等问题。
(2)机械性能:测试设备的机械结构、运动部件等是否正常,是否存在松动、卡滞等问题。
高压直流断路器开断试验是一项复杂的测试工作,需要严格按照相关标准进行,以确保测试结果的准确性和可靠性。
一般来说,开断试验分为三个阶段:前期准备、试验实施和试验结果分析。
(1)前期准备在进行开断试验之前,需要进行一些前期准备工作,包括以下内容:1. 安装设备:按照规定要求,正确安装设备,并检查设备安装是否牢固、接线是否正确、仪表是否正常等。
2. 检查试验装置:确保试验设备的准确性和可靠性,如检查试验电源是否稳定,检查试验仪器的精度和灵敏度等。
3. 试验方案编制:制定详细的试验方案,包括试验条件、试验过程、数据处理和分析方法等。
(2)试验实施在进行开断试验时,需要按照预定的试验方案进行操作,具体步骤如下:1. 调整试验装置:根据试验方案要求,按照相应的电流和电压值调整试验装置。
2. 加载试验:在试验工况下,逐步增加电流或电压,直到达到预设值,并保持一定时间,记录相关数据。
3. 开断试验:在加载试验的基础上,进行开断测试,测试后应检查是否有弧光、过电压等问题。
4. 试验结束:试验完成后,将试验数据记录下来,并将试验电路恢复至正常状态,停止试验装置的运行。
高压直流固态断路器RCD均压策略研究
高压直流固态断路器RCD均压策略研究1引言针对高压直流固态断路器传统RCD串联均压吸收电路开断时间和均压效果的矛盾[1-3],提出一种改进的RCD串联均压吸收电路。
其静态均压是通过在每个IGBT两端分别并联一组数值相等的一大一小电阻来实现,其中的小电阻在完成静态均压任务的同时也作为过电压的检测电阻。
2 改进的RCD电路结构RCD均压吸收电路在一定程度上很好地完成了均压任务,但是电容的存在决定了IGBT的均压效果与关断用时始终会是一对矛盾的存在。
若电容数值较大,均压效果可以得到保证,但关断用时长,关断损耗增加又会成为新的问题;反之,若电容数值较小,IGBT关断用时短,损耗小,但均压效果又难以保证。
针对这对矛盾,提出一种改进的RCD均压吸收电路,旨在缓解这种情况。
本文只针对IGBT栅极信号不同步所引起的不均压进行讨论。
如果出现驱动信号不同步时间差较大,或者其他原因引起的电压不均衡较明显的情况时,只有大电容才能保证IGBT的均压效果,使其能够继续正常工作。
提出的串联均压电路由一组数值相等的一大一小电阻R x1、R x2并联在IGBT两端来完成静态均压,其中的小电阻在R x2完成静态均压任务的同时也作为过电压的检测电阻。
动态均压电路结构则是在原来RCD均压吸收电路的电容C x1上串接一个小电容C x2,同时在这个小电容上并联一个辅助IGBT作为该小电容的短路开关。
其中Z1、Z2表示两个串联的IGBT,Z3、Z4则表示两个辅助IGBT。
3 改进的RCD串联均压电路工作原理分析新提出的均压吸收电路可以通过对过电压大小的判断决定投入工作电容的大小。
当串联IGBT均压效果较好时,用于静态均压的小电阻R x2上的电压也较小,不足以触发导通辅助IGBT,此时有C x1和C x2两个电容共同工作,投入均压电路的电容值较小,IGBT开断速度快,损耗小;若某个IGBT两端过电压较大时,R x2上的电压也相应增大,当其达到辅助IGBT的开通阈值后,C x2将被短路,此时只有C x1工作在均压电路中,而C x1的设计值往往是C x2的5~6倍,均压电路电容值增大,均压效果也会相应变好。
探究高压直流断路器开断试验方法
探究高压直流断路器开断试验方法高压直流断路器是一种用于开关直流电源系统的专用开关设备,具有独特的开断性能和稳定性。
开断试验是对高压直流断路器进行性能验证和安全评估的重要方法之一。
本文将探究高压直流断路器开断试验的方法。
高压直流断路器开断试验的目的是通过模拟真实操作条件,测试断路器的开断能力、速度和稳定性。
开断试验可以分为静态试验和动态试验两种。
静态试验是在恒定电压条件下进行的试验,要求断路器能够承受额定电流,并保持稳定状态。
试验中,首先需要将断路器接通电源,使其工作在额定电压下。
然后,逐渐增加电流,直至达到额定电流并保持一段时间,检查断路器是否能够正常工作。
如果断路器能够正常工作,且没有出现异常现象,则试验合格。
动态试验是在瞬态电压条件下进行的试验,模拟电力系统中的故障情况,检测断路器在故障发生时的开断能力和稳定性。
试验中,首先需要选取合适的故障模式和故障电流,根据电力系统的特征来确定。
然后,将故障电流导入断路器,并在设定的时间内进行开断操作。
试验中需要考察断路器的开断速度、稳定性和对瞬态电压的承受能力。
试验合格的判断标准是断路器能够正常开断,并高压侧的电压不超过规定的安全范围。
为了进行高压直流断路器开断试验,首先需要准备好试验设备。
试验设备包括高压直流电源、电流采样器、故障模拟器和数据采集系统等。
高压直流电源提供试验电压,电流采样器用于采集电流信号,故障模拟器模拟电力系统的故障情况,数据采集系统记录试验过程中各项参数。
在进行试验前,需要对试验设备进行校验和检查,确保其正常工作。
然后,根据试验要求和参数设置来确定试验方案,包括试验电压、试验电流和试验时间等。
接下来,按照试验方案连接试验设备和断路器,并进行试验。
试验过程中需要注意安全措施,确保人员和设备的安全。
试验结束后,对试验数据进行分析和评估,根据试验结果来判断断路器的开断性能和稳定性。
高压直流断路器开断试验是对断路器性能进行评估的重要方法。
高压直流断路器研究简述
高压直流断路器研究简述摘要:高压配电技术在近年来得到飞速地发展,直流输电与高压交流输电相比,具有费用低,线损较小,可靠性较高等特点。
高压直流输电也因它独特的优点受到国内外业界的高度重视。
高压直流断路器的研发也成为人们关注的焦点之一。
直流系统中的短路故障的短路利用高压直流断路器来开断电流,具有安全,方便的特点。
高压直流断路器因此被人们大量所使用。
关键字:电弧;电流过零点;开断电流;振荡电路高压直流断路器的研究中仍存在几大难点:由于直流系统电流没有自然的过零点,因此产生的电弧就不容易被熄灭,开断电流时的灭弧问题就成了高压直流断路器的一个研究难点。
1.直流断路器的开断原理高压直流输电系统的重大难题是开断电流。
由于直流电流无自然地过零点,如果采用强制开断电流的方法,由于从机械开关动作的开始到回复耐压能力需要几十毫秒的时间,因此达不到速动。
而且强制开断电流会产生电弧,而且所产生的电弧能量非常大,因此会严重的威胁设备的安全。
2.直流断路器的开断方法2.1振荡式开断法。
其原理是利用交流断路器来进行电流的开断。
这个过程需要强迫电流产生过零点,此处需要用到振荡电路。
为了保证电弧完全熄灭,不再发生燃弧,直流回路的能量需要被吸收,这里可以用金属氧化避雷器进行吸收。
振荡强迫电流过零有两种方式。
一种为自能振荡产生电流振荡利用电弧的负阻特性和自身的不稳定性。
另一种是他能振荡方法,需要对电容进行充电,然后电容会在电感的作用下向电弧的间隙进行放电,因此就会有振荡电流产生。
2.2增大电弧电压。
这种形式的直流断路器方便实现。
主要应用在一些电压等级较低的场合,如地铁等区域。
对于特别高的直流电压并不适用,所以额定电压要求不超过3KV。
当断路器开断形成断口后,可通过磁吹方式把电弧引进栅片,通过拉长电弧来对电弧电压提高。
各个小电弧会产生多对电极,没段电弧都有接近电极的电压,通过这种方法增大了电弧的电压。
这应用了电弧的电压的的升高,可以使直流断路器的开断性能提升。
探究高压直流断路器开断试验方法
探究高压直流断路器开断试验方法高压直流断路器是一种电力系统中的重要设备,其在电力系统中的功能是对高压直流电路进行控制和保护。
在高压直流断路器设计、制造和使用过程中,需要进行开断试验来检验其性能和可靠性。
本文将探究高压直流断路器开断试验方法,包括测试设备、试验步骤、试验过程和试验结果评定等方面。
一、测试设备高压直流断路器开断试验需要配备如下测试设备:1、高压直流电源:提供高压直流电压,可以调节电压和电流的大小。
2、高压互感器组:将高电压信号变换成低电压信号,并能够将直流信号隔离。
3、高精度数字直流电流表:测量实际的直流电流值。
4、记录仪:记录试验数据,包括电流、电压和时间等。
5、短路装置:将高压直流电路短路,使得高压直流电流得以流通。
二、试验步骤1、预热阶段:将高压直流断路器接入高压直流电源和短路装置,并加以预热,使电器元器件逐渐升温至稳定状态。
2、线路充电阶段:将高压直流电源输出电压设置为额定值,并打开短路装置,让直流电路开始充电。
3、试验阶段:当直流电路充电到一定程度时,启动高压直流断路器,使断路器开断。
记录开断前后的电流、电压和时间等参数,进行数据分析和评估。
4、恢复阶段:将高压直流电路重新短路,使得电路达到稳定状态。
关闭测试设备,结束试验。
三、试验过程1、试验前需要确认测试设备的运行状态和互相连接的正确性。
2、开始前应预先校准测试设备,确保其准确度满足要求。
3、在测试过程中应定期检查测试设备的状态,确保其处于正常工作状态。
4、测量数据应多次重复,并记录每次测量的数据。
5、试验结束后,需要对试验结果进行综合分析和评估,评估试验结果的正确性和可靠性。
四、试验结果评定高压直流断路器开断试验结果应根据以下几个方面进行评定:1、试验前后电流、电压、时间等参数的变化程度。
2、试验过程中测试设备的精度和可靠度。
3、试验结果符合规范要求的正确性和可靠性。
4、试验结果综合分析,识别可能存在的问题和潜在风险。
新型高压直流断路器开断能力的研究
b r e ke a r . Un d e r he t j o nt i a c t i o n , he t HV DC n e w b r e ke a r i n t e r -
r u p t s c u r r e n t o fh i g h a mp l i ud t e o f DC. n I he t Ma t l a b / S i mu l i n k c i r c u ms t a n c e s , t h e Ma y r a r c mo d e l wa s b u i l t a n d he t mo d e l o f he t n e w DC c i r c u i t b r e ke a r i s o b t a i n e d . T h e r e s u l t s o f he t s i mu . 1 a t i o n a n d i t s a n a l y s i s c o u l d d i s t i n c t l y s h o w ha t t he t n e w DC c r i -
本 文将 在 以 S F 6 为 绝缘 介质 的典 型 高压 直流 断 路 器 的 电路 拓 扑 基 础 之 上 ,引 进 分 流 限 流 电 阻 和
辅 助断路器装置 的方式构造 了一种新型高压直流
断 路器 。在 Ma t l a b / S i mu l i n k平 台下 ,建立 了对应 的
Br e a k e r
DO NG Xi — k u n,W ANG We i - q i n g ,Z HAN G Xi n — y a n ,F u Gu a n g — z h e n
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高压直流断路器试验技术探究
高压直流断路器试验技术探究发表时间:2018-09-12T10:21:21.053Z 来源:《河南电力》2018年7期作者:庞博贾龙[导读] 随着高压输配电技术的迅速发展,高压直流输电以其独特的优势得到了广泛的重视和应用庞博贾龙(西安西电电气研究院有限责任公司西安 710075)摘要:随着高压输配电技术的迅速发展,高压直流输电以其独特的优势得到了广泛的重视和应用。
与高压交流输电相比,高压直流输电具有输电线路建设费用低,功率调节简单,可靠性高,输电损耗小等优点,适用于特、超高压、远距离、大容量输电。
柔性直流输电是基于电压源换流器的高压直流输电,它相比于传统直流输电技术,其主要优势表现在:没有无功补偿问题;无换相失败问题;可以为无源系统供电;可同时独立调节有功功率和无功功率等。
目前中国相继建成多条柔性直流输电线路并投入运行,投入运行的高压直流输电系统多用于点对点的输电系统。
关键词:高压;直流断路器;试验技术引言随着高压直流输电技术的不断发展,高压直流断路器使多端直流输电网的建设成为可能,使高压直流输电技术的发展趋向成熟。
在直流输电系统中,采用高压直流断路器来开断直流短路故障电流已成为一种趋势。
由于直流系统电流没有过零点,无法应用交流断路器的灭弧技术来开断直流电流。
本文主要分析了高压直流开断技术相关内容。
1高压直流开断技术 1.1无源型直流断路器无源型直流断路器的拓扑原理图见图1,电流转移支路由电容C和电感L组成,能量吸收支路由避雷器MOV构成。
图1 无源型直流断路器原理图开断直流电流时,机械开关CB分闸,产生电弧,在CB断口两端建立起电弧电压,电流转移支路与机械开关CB并联,电流转移支路中的电容的电压与电弧电压相同,当机械开关CB分闸过程中,电弧电压逐步变小时,电容C通过电抗器L对CB放电形成高频电流,该高频电流与直流电流共同作用,形成很多高频电流过零点(4000~8000Hz),机械开关CB在某一个高频电流零点开断,CB两端恢复电压逐步上升,当上升至避雷器MOV的动作电压后,避雷器MOV动作,吸收能量,完成一次直流开断。
高压直流断路器的设计与性能分析
高压直流断路器的设计与性能分析在电力系统中,高压直流断路器扮演着至关重要的角色。
其设计与性能直接影响着电力系统的安全稳定运行。
本文将对高压直流断路器的设计原理、性能参数以及相关分析进行探讨,旨在深入了解其在电力系统中的作用与影响。
一、设计原理高压直流断路器的设计原理涉及到电气、材料、机械等多个领域的知识。
其基本原理是利用可靠的断路器开关结构,在电路中断开或闭合电流通路,以实现对高压直流电路的控制和保护。
在设计中,需要考虑电流负载、电压等级、工作环境等因素,确保断路器能够在各种条件下稳定可靠地工作。
二、性能参数1. **额定电压(Rated Voltage)**:高压直流断路器能够正常工作的电压范围,通常以千伏(kV)为单位。
2. **额定电流(Rated Current)**:断路器能够承受的最大电流值,也是其设计参数之一。
3. **动作特性(Operating Characteristics)**:包括动作时间、动作方式等,直接影响到断路器在故障时的响应速度和动作准确性。
4. **绝缘水平(Insulation Level)**:断路器在不同工作状态下的绝缘性能,与其工作环境和电压等级密切相关。
5. **机械耐久性(Mechanical Endurance)**:断路器的机械部件在长期使用中的耐久性,包括开关机构、触头等部件的寿命。
6. **环境适应性(Environmental Adaptability)**:断路器在不同环境条件下的适应能力,包括温度、湿度、海拔高度等因素。
三、性能分析高压直流断路器的性能分析需要综合考虑其设计参数和实际运行情况。
通过对断路器的工作状态、动作过程、故障处理等方面进行分析,可以评估其性能优劣,并对其进行改进和优化。
1. **动作特性分析**:根据断路器的动作时间、动作方式等参数,评估其对故障的响应速度和准确性。
通过仿真模拟或实际测试,验证断路器在不同工况下的动作性能。
高压直流断路器的保护通道性能分析与研究
高压直流断路器的保护通道性能分析与研究发布时间:2022-11-13T10:33:25.322Z 来源:《中国科技信息》2022年7月14期作者:王婧[导读] 高压直流断路器可快速切断故障电流并退运故障部分王婧国网山西省电力公司超高压变电分公司山西太原 030001摘要:高压直流断路器可快速切断故障电流并退运故障部分,避免多端柔性直流系统停运而对与其相连的交流系统产生冲击。
加装直流断路器的系统高度依赖通信数据以判断线路故障,通过其快速切除并隔离故障。
为提高电力系统运行的安全性、稳定性和供电可靠性,文章以±160kV高压断路器控制系统与直流线路保护策略为例,研究其传输通道方式、可靠性和时延,并与常规保护进行对比,总结基于高压直流断路器保护策略下针对通信传输要求的关键技术。
关键词:高压直流断路器;线路保护;传输通道1高压直流断路器的应用1.1高压直流断路器概述高压直流断路器控制系统双重化配置,接收直流控制保护系统的控制命令并下发到直流断路器的执行机构,采集直流断路器的信息反馈到直流控制保护系统。
在汇流母线线路出口处装设直流断路器,使得直流系统具备切除故障电流的能力。
2个换流站增加双套直流线路差动保护插件、新增直流线路差动保护元件,完成A站汇流母线至B站极线间的直流线路上所发生故障的判别定位,以及B站直流保护动作于直流断路器跳闸的命令执行。
增加直流线路保护装置后,相较于常规直流控制保护,基于高压直流断路器的保护可以在不超过10ms(含直流断路器5ms动作时间)内,跳开直流断路器隔离故障,快速隔离故障设备,恢复健全系统的运行进入下一个稳定运行点。
对于瞬时性故障,还可通过重启再并列技术,自动将原故障换流站或线路尽快投入,恢复故障前的运行方式。
这些功能的应用,将大量依靠高可靠、超低时延的通信通道进行传输。
1.2直流断路器控制保护系统换流站直流侧汇流母线出线处双极各加装一台高压直流断路器,当直流架空线路现出瞬时故障时,换流器需实现暂时性闭锁、时延跳闸等功能,通过换流器控制保护系统的软件升级来实现该功能。
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高压直流断路器的研究简述文章综述了高压直流断路器的研究背景和应用现状,简要介绍了高压直流断路器在高压直流输电中的作用;高压直流断路器的主要性能指标以及高压直流断路器的种类及其原理结构;高压直流断路器灭弧方式的物理设计,重点说明了高压直流断路器的开断原理;对高压直流断路器进行了分类,并介绍了世界先进水平的高压直流断路器;总结了现今高压直流断路器研究的技术难题和未来的发展方向。
标签:高压直流输电;高压直流断路器;开断原理1 概述高压直流(HVDC)输电系统是由整流器、高压直流输电线路以及逆变器组成,其中整流器和逆变器统称为换流器。
从结构上看,高压直流输电是交流-直流-交流形式的电力电子换流电路[1]。
自从1954年瑞典哥特兰的世界上第一项高压直流输电工程投运以来,高压直流输电技术已经随着电力电子技术的突飞猛进而飞速发展[2]。
高压直流输电系统主要有两个作用[3,4,5]:一是将频率不同或频率控制策略不同的交流系统联接起来;二是增长输电距离以及增大输电容量。
我国现有的特高压直流示范工程有三个,分别是南方电网公司的云广±800kV 特高压直流输电示范工程,国家电网公司的向上±800kV特高压直流输电示范工程和锦苏±800kV特高压直流输电示范工程。
与交流输电比较,直流输电主要有以下优点:输电损耗小、线路造价低;电压压降小;直流输电不要求与电网同步;可分期建设,提高投资效益[7]。
高压直流输电工程的结构中,直流断路器是至关重要的设备之一。
研制高压直流断路器主要需要突破三个难点[8,9]:一是直流输电电流没有过零点,增加断路器的灭弧的难度;二是直流输电回路的电感很大,而需要开断的电流往往也很大,导致直流断路器需承受巨大的能量;三是直流输电的过电压高。
2 高压直流断路器的基本构成和开断原理2.1 高压直流断路器的基本构成开断直流电流一直是高压直流输电系统中的重大难题之一。
主要原因是直流电流没有自然过零点,必须强迫电流过零才能熄弧。
另外在开断电流过零,电弧熄灭时,直流系统中仍存储着巨大的能量需要释放,这部分能量在断路器两端可能产生很高的过电压从而造成开断失败。
高压直流断路器的基本构成如图1所示[9]。
高压直流断路器是由:QB装置,振荡回路,耗能元件组成。
QB装置通常采用传统的真空断路器和SF6断路器改造而成,QB装置为了获取较低的电弧电压,需要加装辅助回路,包括有源辅助回路和无源辅助回路两种。
振荡回路用于强迫直流电流过零点,最常用的是LC振荡回路。
耗能元件用于吸收回路中存储的能量,通常采用金属氧化物避雷器(MOA)。
2.2 高压直流断路器的开断原理2.2.1 高压直流的开断方式目前可行的开断方法主要有以下几种[10]:(1)限流式开断法。
主要原理是利用装置把电弧拉长致使系统电压无法维持燃弧而熄灭。
(2)振荡式开断法。
其基本构成如图1所示,基本原理如2.1所述:首先利用振荡电路强迫电流过零点,接着利用交流断路器开断电流,最后利用金属氧化物避雷器吸收直流回路的能量,确保灭弧不重新燃弧。
这是最常用的开断方法。
(3)其他的开断方法。
例如用可关断晶闸管GTO串联构成的直流断路器,但造价高且可靠性差[11]。
2.2.2 高压直流断路器的开断原理。
这里主要介绍振荡式开断法的开断原理。
振荡式开断法强迫电流过零的方法有两种[12]:一是他能振荡方法(无源型[13]),如图2所示;一是自能振荡方法(有源型),如图3所示。
他能振荡方法的原理是:先向电容器C充电,然后电容器C通过电感L向电弧间隙放电,产生振荡电流,强迫电流过零。
他能振荡方法对电路的操作过程如下:闭合Kch向储能电容器C充电;Kch断开,断路器CB开断;CB中会有电弧出现,这时闭合Kcon,产生振荡电流,形成电流过零点。
可见,他能振荡方法步骤较为复杂且可靠性较差,对重合闸操作不利。
自能振荡方法的原理是利用电弧自身的不稳定性和负阻特性产生电流振荡。
当断路器CB触头断开后,产生的电弧电压向储能电容器C充电。
由于电弧的不稳定性,电弧电压产生波动,使电容器C与CB间的电弧有一个充放电过程,产生充放电电流,电弧的负阻特性使充放电流的振幅不断增加。
电弧的负阻特性如图4所示。
其电路方程为:LC■+C■+i=0 (1)LC■+rC■+i=0 (2)电弧电阻r=■<0(i是增幅振荡),当电流的振幅等于所开断的电流时,在断路器触头之间产生电流过零点。
自能振荡方法避免了他能振荡方法所必须的许多设备,简化了换流电路,且即使电流过零后重燃,也不影响电流过零点的形成,这样省去了过零点形成时间与触头开距之间的配合问题。
图3 自能振荡方法3 高压直流断路器的分类和主要性能从安装环境角度划分:如图5所示为双极送电端(左)、受电端(右)换流站直流断路器配置图。
按照安装环境划分,可分为以下四种断路器[4]。
(1)中性母线断路器NBS。
对于两端换流站的每一极都应设有一台中性母线断路器NBS,NBS应满足能开断任何故障类型的直流电流。
NBS的开断必须实现合-分-合操作循环。
换言之,开断装置实现此操作循环而无需对操作机构充电。
在转换失败或电动机掉电情况下,此功能能确保开断装置返回闭合状态。
(2)中性母线接地断路器NBGS。
每个换流站都要有一台NBGS。
当接地极退出运行时两端换流站的NGBS应自动将中性母线转移到换流站地网。
NGBS不要求具备大电流转换的能力,但必须能在双极运行时打开,以及将双极不平衡电流转换至接地极。
(3)金属回路转换断路器MRTB。
MRTB的主要作用是将直流运行电流从较低阻抗的大地回路转向较高阻抗的金属回路,并且所转移的直流输送功率不应下降,应满足即使在长时间的过负荷功率水平下也能进行转换。
(4)大地回路转换断路器ERTB。
ERTB的作用与MRTB相反,是将直流运行电流从较高阻抗的金属回路转向较低阻抗的大地回路。
同样ERTB所转移的直流输送功率不应下降,应满足即使在长时间的过负荷功率水平下也能进行转换。
从技术角度划分[14]。
(1)机械式断路器,这是以传统的交流断路器灭弧技术为基础改造而成的直流断路器。
(2)真空/等离子断路器,使用高压真空系统/等离子管的断路器。
(3)电力电子直流断路器,例如有基于高电压、高电流晶闸管换流器,基于IGBT换流器等。
(4)超导断路器,利用在超导和常温状态下电阻快速变化的超导材料制造而成。
以上前两种均是基于前面所提到的借助于辅助振荡电路实现灭弧的断路器,区别是所采用灭弧方式和介质不同。
后两种是目前世界上最先进的、处在研发阶段的具有高开端容量的直流断路器。
值得一提的是,ABB在2012年11月宣称开发了世界上第一台混合式高压直流断路器。
这一研究成果将机械动力学与电力电子设备相结合,可在5ms之内开断一所大型发电站的直流输出电流,设计参数:额定直流电压320kV,额定直流电流为2kA,电流开断能力为9kA。
阿尔斯通电网在2013年2月宣称已研制出最佳性能的高压直流断路器样机,并通过了开断电流超过3kA、开断时间小于2.5ms的实验。
4 存在的问题和未来的研究展望尽管直流断路器利用了现有的交流断路器的技术,但两者之间还存在着一定的差异。
也就是说,直流断路器还有许多问题需待解决,才能得到不断地完善。
直流断路器有待解决的问题可以归纳为如下几个方面[4,15,16,17]:(1)优化直流断路器电路的元件尺寸,包括电容器、电抗器、变阻器等元件的尺寸,以优化基本的高压直流断路器的结构。
大的研究方向是缩小元件的尺寸,减小直流开断时间以及降低造价;(2)研究各种情况下气体绝缘或者真空开关的不同电弧特性,以优化开断直流电弧的振荡上升速度和断路器的开断能力;(3)研制动作更快的机械开关或者隔离开关,并且这些开关应该具有更高耐压能力和更低的损耗;(4)研制纯净的半导体开关器件,这些开关器件应该具有非常小的导通损耗;(5)通过技术改进,将中压直流断路器的应用扩展到更高水平的电压等级;(6)研制中高压故障限流器;(7)完善高压直流断路器控制保护,提高高压直流断路器工作的安全性和可靠性;(8)不断开发新的高压直流断路器(或者单个组件)的试验方法;(9)不断完善多端高压直流输电系统的标准和规范。
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