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低气压直流转换开关开断能力研究 被引量:1
1
作者 孙珂珂 卫亚博 吴翊 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期526-534,共9页
直流转换开关被广泛应用于特高压直流输电工程,用于系统运行方式的切换。其多采用无源自激振荡的技术路线,具有结构简单、性能可靠等优点。该文以直流转换开关为研究对象,通过SF6气体低气压特性分析,结合直流转换开关开断过程灭弧室的... 直流转换开关被广泛应用于特高压直流输电工程,用于系统运行方式的切换。其多采用无源自激振荡的技术路线,具有结构简单、性能可靠等优点。该文以直流转换开关为研究对象,通过SF6气体低气压特性分析,结合直流转换开关开断过程灭弧室的气流场仿真分析结果,优化气流通道,设计出适用于低气压环境的大容量开断装置。采用了低频振荡电流法等效直流电源进行直流转换开关的电流转换能力验证,分别在不同电流、不同气体压力时进行电流转换试验。由试验结果可知,随着开断装置充气压力的降低,电流转换的能力下降率达到10%~25%,且燃弧时间较长。通过仿真和试验研究,为低气压条件下直流转换开关的设计和电流转换能力评估奠定了基础。 展开更多
关键词 低气压 直流转换开关 气流场 电流转换 低频振荡
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特高压直流输电系统的直流转换开关研制 被引量:24
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作者 彭畅 温家良 +2 位作者 王秀环 刘智刚 于坤山 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第16期151-156,共6页
高压直流转换开关是高压直流输电系统中的关键设备,直流电流的分断需要采取一定措施产生人工过零点以创造熄弧条件,这和交流电流的分断是不同的。以特高压直流输电工程为应用背景,计算得出用于特高压直流输电系统直流转换开关的研制目标... 高压直流转换开关是高压直流输电系统中的关键设备,直流电流的分断需要采取一定措施产生人工过零点以创造熄弧条件,这和交流电流的分断是不同的。以特高压直流输电工程为应用背景,计算得出用于特高压直流输电系统直流转换开关的研制目标;采用无源型自激振荡原理,和断口串联型式的技术路线;通过理论分析和仿真计算,合理选取特高压直流转换开关的元件参数。研究开发的分断试验回路对特高压直流转换开关分断直流电流的性能进行验证,结果表明:样机在20ms内能够成功分断5.3 kA的直流电流,分断性能达到要求;残压试验和能量吸收性能均通过试验验证。 展开更多
关键词 直流转换开关 高压直流输电 样机 试验
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特高压直流输电系统中直流转换开关的电流转换分析与仿真 被引量:22
3
作者 彭畅 温家良 +3 位作者 马国华 王秀环 刘智刚 于坤山 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第36期1-7,236,共7页
以±800 kV 7 200 MW锦屏–苏南特高压直流输电工程为背景,对直流转换开关系统中不同转换开关的工况进行分析和仿真计算。阐释了金属回线转换开关和大地回线转换开关在特高压直流输电系统运行方式转换中发挥的作用;分析了中性母线... 以±800 kV 7 200 MW锦屏–苏南特高压直流输电工程为背景,对直流转换开关系统中不同转换开关的工况进行分析和仿真计算。阐释了金属回线转换开关和大地回线转换开关在特高压直流输电系统运行方式转换中发挥的作用;分析了中性母线开关和中性母线接地开关在特高压直流输电系统应对故障时发挥的作用。以金属回线转换开关为例,着重分析了直流转换开关电流转换的过程,以及恢复电压水平对转换过程的影响。采用PSCAD/EMTDC仿真计算软件,对各直流转换开关承受的电气参数进行了仿真计算研究,给出了分断电流、恢复电压水平、能量吸收值等相关参数作为特高压直流转换开关系统的设计依据。 展开更多
关键词 特高压直流输电 运行方式转换 直流转换开关 电流转换 仿真
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高压直流转换开关电流转换特性及其影响因素 被引量:12
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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。 展开更多
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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高压直流输电用无源型直流转换开关电弧电流特性研究 被引量:8
5
作者 那虎 丁正平 +4 位作者 孙晋峰 杨俊清 刘龙开 袁芳 洪深 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期67-71,共5页
直流输变电系统用无源型高压直流转换开关是直流系统中的重要运行设备,其运行工况及工作特性极其特殊。笔者通过对高压直流转换开关工作原理及工况进行研究,并依据试验测得的断口电弧电流曲线的特征,对高压直流转换开关开断转换电流的... 直流输变电系统用无源型高压直流转换开关是直流系统中的重要运行设备,其运行工况及工作特性极其特殊。笔者通过对高压直流转换开关工作原理及工况进行研究,并依据试验测得的断口电弧电流曲线的特征,对高压直流转换开关开断转换电流的电弧电流特性进行理论研究及分析,给出了电弧电流特性函数,指出高压直流转换开关开断的关键点是断口的弧阻小,变化率大,L1C1辅助支路频率高,才能开断较大的直流电流。 展开更多
关键词 高压直流 无源型直流转换开关 转换电流 电弧电流特性
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高压直流转换开关和试验回路的研究 被引量:8
6
作者 程铁汉 黄瑜珑 +3 位作者 孙珂珂 马志华 张友鹏 钟建英 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期55-59,65,共6页
针对高压直流转换开关电流转换能力的验证问题,设计出一种试验样机和一种低频大电流发生电路,进行了不同转移回路参数配置、分闸速度、压气缸直径、气体压力等多种条件下的电流转换试验研究,得出了各因素对直流电流转换的影响,研究能够... 针对高压直流转换开关电流转换能力的验证问题,设计出一种试验样机和一种低频大电流发生电路,进行了不同转移回路参数配置、分闸速度、压气缸直径、气体压力等多种条件下的电流转换试验研究,得出了各因素对直流电流转换的影响,研究能够为产品设计提供技术指导。 展开更多
关键词 直流转换开关 转移回路 低频振荡回路 电流转换试验
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直流转换开关喷口的气流场仿真和试验研究 被引量:5
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作者 孙珂珂 钟建英 +2 位作者 程铁汉 张友鹏 马志华 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期85-90,共6页
为优化直流转换开关结构,增强直流转换开关的直流电流转换能力,针对不同的喷口截面积进行空载气流场的仿真分析。根据仿真结果设计了两种直流转换开关的喷口结构,并以低频振荡回路模拟直流电流进行直流转换开关的电流转换试验研究。试... 为优化直流转换开关结构,增强直流转换开关的直流电流转换能力,针对不同的喷口截面积进行空载气流场的仿真分析。根据仿真结果设计了两种直流转换开关的喷口结构,并以低频振荡回路模拟直流电流进行直流转换开关的电流转换试验研究。试验情况与仿真结果相吻合,验证了气流场计算的正确性,为直流转换开关的优化设计提供了指导。 展开更多
关键词 直流转换开关 喷口 空载气流场 电流转换
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直流转换开关及直流旁路开关运行要求及防跳回路设计 被引量:2
8
作者 余爽 孙毅 +4 位作者 宋金山 高拓宇 张祥 李然 张祥虎 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期55-60,共6页
换流站直流转换开关及直流旁路开关的操作机构大多由交流断路器改造而来,其防跳回路按照固定开关于分闸状态的原则设计,并不能完全适应直流系统的运行要求。文章概述了直流转换开关及直流旁路开关的结构及原理,从直流系统运行要求、最... 换流站直流转换开关及直流旁路开关的操作机构大多由交流断路器改造而来,其防跳回路按照固定开关于分闸状态的原则设计,并不能完全适应直流系统的运行要求。文章概述了直流转换开关及直流旁路开关的结构及原理,从直流系统运行要求、最大转换电流及转换失败要求两个方面,分析了直流转换开关及直流旁路开关的设备运行要求。基于配合保障直流系统可靠性和可用率的要求分析了常规直流转换开关及旁路开关防跳回路设计存在的不足,指出直流转换开关和旁路开关的防跳设计应遵从固定于合闸状态的原则,并给出了防跳回路的改进设计。 展开更多
关键词 换流站 直流转换开关 直流旁路开关 运行要求 防跳
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无源型直流转换开关在金属回线柔直电网中的应用分析 被引量:2
9
作者 王浩 王杰峰 +1 位作者 任军辉 李璐 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期243-249,255,共8页
直流转换开关是常规高压直流输电系统中重要设备之一,在采用金属回线的柔性直流电网中,无源型直流转换开关同样可以得到应用。由于柔性直流电网运行方式较常规端对端直流输电系统更为复杂,需要对直流转换开关的具体工况进行分析研究。... 直流转换开关是常规高压直流输电系统中重要设备之一,在采用金属回线的柔性直流电网中,无源型直流转换开关同样可以得到应用。由于柔性直流电网运行方式较常规端对端直流输电系统更为复杂,需要对直流转换开关的具体工况进行分析研究。文中对直流转换开关在金属回线柔性直流电网中的配置方案和运行工况进行了分析研究,通过建立转换/开断回路的数学模型,分析得出了直流转换开关关键工况的筛选依据;通过PSCAD/EMTDC仿真软件搭建仿真模型,验证了该筛选依据的正确性,为柔直电网用直流转换开关的设计提供依据。 展开更多
关键词 柔性直流电网 直流转换开关 运行工况 转换/开断回路
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±400kV青藏直流输电工程用直流转换开关研究与设计
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作者 高文 曹蕤 +3 位作者 焦秋忠 赵曦英 张文兵 白笑怡 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期79-84,共6页
高压直流输电作为最为经济的能源输送方式,具有输送容量大、传输距离远、损耗低等多种优势,±400 k V青藏直流工程的建设实现了西北与西藏电网的联网,优化了能源资源配置。直流系统使用直流转换开关可以获得多种功能和运行的灵活性... 高压直流输电作为最为经济的能源输送方式,具有输送容量大、传输距离远、损耗低等多种优势,±400 k V青藏直流工程的建设实现了西北与西藏电网的联网,优化了能源资源配置。直流系统使用直流转换开关可以获得多种功能和运行的灵活性。文中以研发直流转换开关为目标,阐述了无源型基本原理,从产品的总体结构、断路器的电弧电压与直流开断的关系、自激振荡回路的元件设计及工程设计等方面进行了研究。所研发的直流转换开关通过了试验验证,并已应用于青藏直流输电工程的拉萨换流站。 展开更多
关键词 直流转换开关 无源型 自激振荡回路 断路器
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多端混合直流系统的转换开关配置计算分析 被引量:8
11
作者 郭龙 许树楷 +4 位作者 侯婷 李凌飞 徐迪臻 卢毓欣 张祖安 《南方电网技术》 北大核心 2018年第11期59-65,共7页
结合特高压多端混合直流输电系统"多端"和"混合"的特点,对直流转换开关的配置和工程计算进行了分析。针对因"多端"特点带来的复杂分流关系问题,采用随机数原理与仿真建模结合的方式,提出了大地回线转换... 结合特高压多端混合直流输电系统"多端"和"混合"的特点,对直流转换开关的配置和工程计算进行了分析。针对因"多端"特点带来的复杂分流关系问题,采用随机数原理与仿真建模结合的方式,提出了大地回线转换开关和金属回线转换开关转换电流计算的新方法,避免了复杂的数学计算,所得近似转换电流最大值能够应用于工程转换开关震荡回路和避雷器参数配置;针对"混合"特点,提出在柔性直流站可考虑不安装中性母线开关,其原保护范围可由柔直换流器直接闭锁和中性母线差动保护进一步扩大来代替的建议,并通过仿真建模进行了验证。 展开更多
关键词 特高压多端混合直流 直流转换开关 近似转换电流最大值
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葛南直流大地-金属回线转换实例分析 被引量:7
12
作者 胡宇洋 余珊珊 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2017年第23期150-155,共6页
高压直流输电系统中,直流转换开关的运行状况直接影响到单极大地—金属回线转换操作的顺利进行。通过对葛洲坝—南桥直流输电系统中发生的一起大地—金属回线异常转换过程的深入分析,得出由于金属返回线路上过高的感应电压造成直流转换... 高压直流输电系统中,直流转换开关的运行状况直接影响到单极大地—金属回线转换操作的顺利进行。通过对葛洲坝—南桥直流输电系统中发生的一起大地—金属回线异常转换过程的深入分析,得出由于金属返回线路上过高的感应电压造成直流转换开关振荡回路中相关元件损坏,导致该转换开关保护动作和转换操作失败。根据分析结果,提出了针对本次失败转换过程的改进措施和运行建议,可为新建工程设计和运行维护提供参考。 展开更多
关键词 高压直流输电 大地回线 金属回线 直流转换开关 避雷器
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一种高压直流断路器的电路构成及其试验方法 被引量:10
13
作者 姚广平 王振刚 +3 位作者 董琦 温家良 王秀环 王郁峰 《水电能源科学》 北大核心 2011年第7期163-165,88,共4页
介绍了交流断路器断口并接辅助振荡回路的方法,基于电流叠加产生过零的原理使交流断路器断口实现分断直流电流的功能,描述了高压直流断路器的结构、特点及电路关键参数的计算方法,并探讨了考核、验证高压直流断路器的直流电流开断能力... 介绍了交流断路器断口并接辅助振荡回路的方法,基于电流叠加产生过零的原理使交流断路器断口实现分断直流电流的功能,描述了高压直流断路器的结构、特点及电路关键参数的计算方法,并探讨了考核、验证高压直流断路器的直流电流开断能力的试验电路形式,提出了实现等效试验基于电容、电感储能形式的模拟直流电源的方案,分别给出了试验时序、仿真和试验结果波形,为高压直流断路器和特高压直流转换开关的研制、性能测试和考核提供了一种经济可行的技术方案。 展开更多
关键词 高压直流断路器 特高压直流转换开关 特高压直流输电 振荡回路 过零 试验电路
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基于IGBT串联技术的混合式高压直流断路器方案 被引量:82
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作者 药韬 温家良 +1 位作者 李金元 陈中圆 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期2484-2489,共6页
大力发展可再生能源将是解决我国能源资源分布不平衡,电力供需紧张,实现经济可持续发展的必然选择。综合常规直流输电技术和柔性直流输电技术,建立高压直流电网将是解决大规模可再生能源并网问题的有效手段。回顾高压直流断路器的发展历... 大力发展可再生能源将是解决我国能源资源分布不平衡,电力供需紧张,实现经济可持续发展的必然选择。综合常规直流输电技术和柔性直流输电技术,建立高压直流电网将是解决大规模可再生能源并网问题的有效手段。回顾高压直流断路器的发展历程,介绍当前最新的研究成果,阐明现阶段高压直流断路器将要面临的挑战,分析比较不同类型高压直流断路器的典型拓扑结构、工作原理和优缺点。在此基础上提出一种基于绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)串联技术的混合式高压直流断路器方案,详细介绍其拓扑结构、特点和工作原理,基于舟山5端直流工程在PSCAD/EMTDC软件中搭建仿真模型验证了其可行性。 展开更多
关键词 直流断路器 直流转换开关 直流电网 拓扑结构
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