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机械式直流断路器换流支路用气体间隙开关方案及其诱导击穿特性
被引量：
6
1
作者
董冰冰
陶磊
+3 位作者
李志兵
张然
徐晓东
文韬
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期4863-4872,共10页
常规机械式直流断路器换流支路控制开关在快速操作、灵活控制和经济性兼容方面尚未完全满足配电网大规模应用的要求。为此,创新性地提出一种直流断路器换流支路用气体间隙开关方案,其操作性能受其触通特性的影响;进一步设计了样机,并搭...
常规机械式直流断路器换流支路控制开关在快速操作、灵活控制和经济性兼容方面尚未完全满足配电网大规模应用的要求。为此,创新性地提出一种直流断路器换流支路用气体间隙开关方案,其操作性能受其触通特性的影响;进一步设计了样机,并搭建了用于研究其触通过程中喷射等离子体发展特性及其影响规律的触发试验平台。结果表明:气体间隙开关喷射等离子体诱导击穿过程可分为快速发展、饱和和消散3个阶段。随着工作系数的提高,气体间隙开关由饱和导通模式过渡到快速导通模式,触通时延及开关主间隙击穿时的等离子体临界喷射高度均随之降低。强绝缘、强电负性气体SF6对喷射等离子体的发展具有明显的抑制作用;气压增大对等离子体喷射也有明显的抑制效果,喷射速度和喷射高度均随之渐进减小,触通时延则随之增大。低气压下气体间隙开关主间隙在等离子体初次喷射过程中即可触通,而高气压下会存在明显的预击穿效应。研究成果可为直流断路器换流支路用特快速开关的设计提供理论指导,对于提高配电网快速开合技术的经济性、灵活性具有参考意义。
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关键词
直
流
断路器
换流支路
气体间隙开关
触发参数
诱导击穿
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职称材料
高压直流转换开关电流转换特性及其影响因素
被引量：
12
2
作者
李兴文
郭泽
+3 位作者
傅明利
卓然
王邸博
罗颜
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第9期2856-2864,共9页
高压直流转换开关是高压直流输电系统中的关键设备,需针对其电流转换特性及影响因素展开研究。通过构建直流转换开关所满足的基本电路方程并对方程进行离散处理,建立了500 kV自激振荡型高压直流转换开关的场路耦合电弧模型。首先研究了...
高压直流转换开关是高压直流输电系统中的关键设备,需针对其电流转换特性及影响因素展开研究。通过构建直流转换开关所满足的基本电路方程并对方程进行离散处理,建立了500 kV自激振荡型高压直流转换开关的场路耦合电弧模型。首先研究了直流转换开关分断4 kA直流电流时的电流转换特性,得到了电弧电流和电弧电压的动态变化曲线并与实验结果进行对比。其次,通过改变换流支路的电感和电容（L、C为典型值的0.8倍和1.2倍）,分析了二者对电流振荡过程的影响,讨论了不同电感参数值下电弧半径、温度、压力特性与电流转换特性的关系。最后,考虑到空气是一种低成本和环境友好型气体,对比研究了SF6和空气介质中转换开关的电弧特性。结果表明：仿真和实验结果较为一致,实验和计算中电弧电流振荡频率分别为3 450 Hz和3 759 Hz;在一定范围内,增大电感或者电容可以增强电弧振荡,加快电流转移过程,减小燃弧时间;相同谐振频率下,电感对电弧振荡过程的影响较电容大;空气相比SF6可以显著缩短燃弧时间（燃弧时间减少约4.5 ms）,降低电容电压水平（电容电压峰值由4 086.6 V降至2 760.5 V）,在直流转换开关中具有一定的应用前景。此外,仿真方法也有望用于直流转换开关参数的优化设计。
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关键词
高压直
流
转
换
开关
自激振荡
电弧
磁
流
体动力学
换流支路
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职称材料
题名
机械式直流断路器换流支路用气体间隙开关方案及其诱导击穿特性
被引量：
6
1
作者
董冰冰
陶磊
李志兵
张然
徐晓东
文韬
机构
合肥工业大学电气与自动化工程学院
中国电力科学研究院有限公司
出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期4863-4872,共10页
基金
国家电网公司总部科技项目——基础性、前瞻性院士专项(5400-202055451A-0-0-00)。
文摘
常规机械式直流断路器换流支路控制开关在快速操作、灵活控制和经济性兼容方面尚未完全满足配电网大规模应用的要求。为此,创新性地提出一种直流断路器换流支路用气体间隙开关方案,其操作性能受其触通特性的影响;进一步设计了样机,并搭建了用于研究其触通过程中喷射等离子体发展特性及其影响规律的触发试验平台。结果表明:气体间隙开关喷射等离子体诱导击穿过程可分为快速发展、饱和和消散3个阶段。随着工作系数的提高,气体间隙开关由饱和导通模式过渡到快速导通模式,触通时延及开关主间隙击穿时的等离子体临界喷射高度均随之降低。强绝缘、强电负性气体SF6对喷射等离子体的发展具有明显的抑制作用;气压增大对等离子体喷射也有明显的抑制效果,喷射速度和喷射高度均随之渐进减小,触通时延则随之增大。低气压下气体间隙开关主间隙在等离子体初次喷射过程中即可触通,而高气压下会存在明显的预击穿效应。研究成果可为直流断路器换流支路用特快速开关的设计提供理论指导,对于提高配电网快速开合技术的经济性、灵活性具有参考意义。
关键词
直
流
断路器
换流支路
气体间隙开关
触发参数
诱导击穿
Keywords
DC circuit breaker
commutation branch
gas gap switch
trigger parameter
induced breakdown
分类号
TM561 [电气工程—电器]
TM721.1 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
高压直流转换开关电流转换特性及其影响因素
被引量：
12
2
作者
李兴文
郭泽
傅明利
卓然
王邸博
罗颜
机构
电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学)
南方电网科学研究院有限责任公司
出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第9期2856-2864,共9页
基金
国家自然科学基金(51577143)
南方电网公司科技项目(ZBKJXM20170090)~~
文摘
高压直流转换开关是高压直流输电系统中的关键设备,需针对其电流转换特性及影响因素展开研究。通过构建直流转换开关所满足的基本电路方程并对方程进行离散处理,建立了500 kV自激振荡型高压直流转换开关的场路耦合电弧模型。首先研究了直流转换开关分断4 kA直流电流时的电流转换特性,得到了电弧电流和电弧电压的动态变化曲线并与实验结果进行对比。其次,通过改变换流支路的电感和电容（L、C为典型值的0.8倍和1.2倍）,分析了二者对电流振荡过程的影响,讨论了不同电感参数值下电弧半径、温度、压力特性与电流转换特性的关系。最后,考虑到空气是一种低成本和环境友好型气体,对比研究了SF6和空气介质中转换开关的电弧特性。结果表明：仿真和实验结果较为一致,实验和计算中电弧电流振荡频率分别为3 450 Hz和3 759 Hz;在一定范围内,增大电感或者电容可以增强电弧振荡,加快电流转移过程,减小燃弧时间;相同谐振频率下,电感对电弧振荡过程的影响较电容大;空气相比SF6可以显著缩短燃弧时间（燃弧时间减少约4.5 ms）,降低电容电压水平（电容电压峰值由4 086.6 V降至2 760.5 V）,在直流转换开关中具有一定的应用前景。此外,仿真方法也有望用于直流转换开关参数的优化设计。
关键词
高压直
流
转
换
开关
自激振荡
电弧
磁
流
体动力学
换流支路
Keywords
HVDC transfer switch
self-excited oscillation
arc
magneto-hydro-dynamics（MHD）
commutation path
分类号
TM564 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
机械式直流断路器换流支路用气体间隙开关方案及其诱导击穿特性
董冰冰
陶磊
李志兵
张然
徐晓东
文韬
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
6
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职称材料
2
高压直流转换开关电流转换特性及其影响因素
李兴文
郭泽
傅明利
卓然
王邸博
罗颜
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
12
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