基于同步真空断路器的智能无功补偿装置 被引量：38

1

作者 丁富华 段雄英 邹积岩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期30-35,共6页

为了提高 10kV 配电网的供电质量,提出一种基于同步真空断路器的智能无功补偿系统。该系统以同步真空断路器(SVCB)与智能功率因数控制器(IPFC)为核心,通过同步(选相控制)技术减少投切电容器组时所引起的涌流与过电压;IPFC 综合电网功率... 为了提高 10kV 配电网的供电质量,提出一种基于同步真空断路器的智能无功补偿系统。该系统以同步真空断路器(SVCB)与智能功率因数控制器(IPFC)为核心,通过同步(选相控制)技术减少投切电容器组时所引起的涌流与过电压;IPFC 综合电网功率因数、无功需求以及谐波谐振保护作为动作判据。这样不但可以达到最佳无功补偿效果,并能有效地解决暂态冲击、轻载反复投切与谐波谐振等问题,弥补了当前无功补偿装置所存在的不足。仿真分析与试验研究验证了该方案的优越性与可行性。 展开更多

关键词 真空断路器 智能无功补偿装置 同步 10kV配电网 功率因数控制器 无功补偿系统 投切电容器组 谐波谐振 供电质量 选相控制 动作判据 补偿效果 试验研究 仿真分析 过电压 涌流 暂态 轻载

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采用模糊控制和脉冲宽度调制技术的同步真空开关位置伺服控制器设计 被引量：28

2

作者 方春恩 李伟 +2 位作者 杨立锋 张彼德 何俊佳 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1327-1333,共7页

为保证真空开关动作时间长期稳定性,针对同步真空开关性能受开关动作时间分散性的影响,采用了位置伺服控制使真空开关动触头实现预定的最佳参考轨迹运动。在分析控制电压、环境温度、闲置时间等因素对永磁机构真空开关运动及操作时间影... 为保证真空开关动作时间长期稳定性,针对同步真空开关性能受开关动作时间分散性的影响,采用了位置伺服控制使真空开关动触头实现预定的最佳参考轨迹运动。在分析控制电压、环境温度、闲置时间等因素对永磁机构真空开关运动及操作时间影响的基础上,给出了同步真空开关位置伺服控制原理;设计了基于模糊控制和脉冲宽度调制(PWM)技术的同步真空开关位置伺服控制器,并对35kV同步真空开关进行了伺服控制性能测试。测试结果表明,真空开关动触头能很好地跟踪参考轨迹运动,开关合分闸时间分散性在±0.2ms范围内,满足IEC62271-302标准对开关操作时间一致性的要求。 展开更多

关键词 永磁操动机构 同步开关 伺服控制 参考轨迹 真空开关 分散性

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三断口真空断路器的动态均压措施 被引量：26

3

作者 舒胜文 阮江军 +3 位作者 黄道春 吴高波 刘兵 张坤 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期43-48,共6页

为解决三断口真空断路器串联运行的动态均压问题,从其暂态等值模型出发,通过PSCAD/EMTDC仿真分析了杂散电容、非同期开断和重击穿对三断口真空断路器暂态恢复电压分配的影响。比较了均压电容和金属氧化物避雷器(metal oxide arrester,M... 为解决三断口真空断路器串联运行的动态均压问题,从其暂态等值模型出发,通过PSCAD/EMTDC仿真分析了杂散电容、非同期开断和重击穿对三断口真空断路器暂态恢复电压分配的影响。比较了均压电容和金属氧化物避雷器(metal oxide arrester,MOA)的均压效果。仿真结果表明,2种措施均具有较好的均压效果,但MOA在均压的同时还具有限压效果。因此建议采用均压电容与MOA共同作为三断口真空断路器的动态均压措施。 展开更多

关键词 三断口真空断路器 动态均压 非同期开断 重击穿 均压电容 金属氧化物避雷器

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采用数字信号处理器的永磁机构同步控制系统 被引量：24

4

作者 丁富华 邹积岩 +1 位作者 段雄英 郑占锋 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第19期69-74,共6页

断路器的同步(或相控)操作能有效削弱分合闸所产生的涌流、过电压等暂态冲击,是电器智能化的前沿课题。文中介绍了以数字信号处理器(DSP)TMS320LF2407A为核心的永磁机构同步控制系统的软硬件设计。该系统实时采集电参数并用有限冲激响应... 断路器的同步(或相控)操作能有效削弱分合闸所产生的涌流、过电压等暂态冲击,是电器智能化的前沿课题。文中介绍了以数字信号处理器(DSP)TMS320LF2407A为核心的永磁机构同步控制系统的软硬件设计。该系统实时采集电参数并用有限冲激响应(FIR)数字滤波器检测参考信号零点,针对不同输入指令调用相应的控制算法,使永磁机构在预定相位完成同步投切。整个装置的设计均采用模块化思想,具有必要的抗干扰措施,并能与控制中心通信,便于现场调试与维护。试验结果表明样机运行稳定可靠,达到了预期的设计要求。 展开更多

关键词 永磁机构 真空断路器 同步投切 电子驱动 数字信号处理器 电力电子技术 电力系统

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配永磁机构的真空断路器同步分合闸控制系统设计与实现 被引量：30

5

作者 张庆杰 袁海文 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期98-103,共6页

为减少电力系统中断路器投切无功补偿电容器组时产生的电磁暂态效应,研究了一种配永磁机构的真空断路器同步分合闸控制系统:给出了中性点不接地星形方式连接的并联电容器组的同步分合闸控制策略,以数字信号处理器(DSP)为核心设计了同步... 为减少电力系统中断路器投切无功补偿电容器组时产生的电磁暂态效应,研究了一种配永磁机构的真空断路器同步分合闸控制系统:给出了中性点不接地星形方式连接的并联电容器组的同步分合闸控制策略,以数字信号处理器(DSP)为核心设计了同步分合闸控制系统的原理样机,给出了同步分合闸控制算法流程。通过分析影响永磁机构动作时间的因素,研究了同步分合闸控制的关键技术,包括设计FIR数字滤波器以准确提取系统电压电流过零点、径向基函数神经网络(RBF)预测控制、机构老化与触头磨损的自适应补偿控制等。最后给出并分析了同步分合闸控制精度的实验结果。实验结果表明,同步分合闸操作时的动作分散性基本保持在±0.5ms以内。 展开更多

关键词 永磁机构 真空断路器 同步分合闸 FIR 径向基函数 DSP

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相控真空断路器同步关合电容器组的研究 被引量：19

6

作者 段雄英 邹积岩 +1 位作者 顾丕骥 郑安康 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期28-30,共3页

分析了并联电容器组关合的暂态过程,用分相控制的永磁机构真空断路器进行了关合并联电容器组的试验研究。结果表明,相控真空断路器动作分散性小,可以有效地完成电容器组的同步关合,大幅度降低系统暂态过电压、减小涌流。

关键词 相控真空断路器 永磁机构 分相控制 电容器组 同步关合

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基于DSP及永磁机构真空断路器的同步分合闸控制装置 被引量：17

7

作者 张永斌 袁海文 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期116-119,共4页

为了减小在投切电容器组时对电力设备造成的危害,笔者采用DSP、CPLD及高速A/D等技术,实现了交流电压、电流同步采样,能准确计算电压、电流、有功功率、无功功率及功率因数等参数,通过测量控制电源电压、环境温度以及同步开关分合闸的数... 为了减小在投切电容器组时对电力设备造成的危害,笔者采用DSP、CPLD及高速A/D等技术,实现了交流电压、电流同步采样,能准确计算电压、电流、有功功率、无功功率及功率因数等参数,通过测量控制电源电压、环境温度以及同步开关分合闸的数据预测开关动作时间,实现电容器组的同步投切,减小涌流及过电压的危害并依据电压无功综合控制策略完成无功补偿。试验验证,在相同温度及控制电压下,机构本身分散性小,通过补偿温度及控制电压的影响,断路器满足同步控制要求。 展开更多

关键词 同步操动 无功补偿 真空断路器

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多断口光控真空断路器的同步控制系统的设计与实现 被引量：4

8

作者 邱进 陈轩恕 +3 位作者 陈江波 何妍 许晶 徐思恩 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期150-154,共5页

设计与实现了一种多断口光控真空断路器的同步控制系统。该系统的硬件以数字信号处理器(DSP)与现场可编程门阵列(FPGA)为核心,采用母线背板与功能插板结合的硬件架构;软件实现了电压/电流零点检测算法,设计了控制系统与光控真空断路器... 设计与实现了一种多断口光控真空断路器的同步控制系统。该系统的硬件以数字信号处理器(DSP)与现场可编程门阵列(FPGA)为核心,采用母线背板与功能插板结合的硬件架构;软件实现了电压/电流零点检测算法,设计了控制系统与光控真空断路器的光纤通信协议,完善了同步控制算法。电磁兼容实验结果和同步开断实验结果表明,所设计的系统具有良好的电磁兼容性,很好地满足了多断口光控真空断路器对信号处理的实时性要求,能较好地完成多端口断路器的同步操作。 展开更多

关键词 同步 控制 真空 断路器 数字信号处理器 现场可编程门阵列 光纤

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永磁机构真空断路器合闸特性受温度影响的研究 被引量：5

9

作者 王仁丽 晁雪薇 +1 位作者 田宇 曾小平 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期71-76,共6页

同步关合工作中,环境温度变化会造成开关动作分散性的加大。文中研究环境温度改变时,影响断路器合闸动作特性的主要因素的变化规律及机构合闸特性的变化。拟合实验数据,得到该结构参数下单稳态永磁机构真空断路器合闸时间与影响因素间... 同步关合工作中,环境温度变化会造成开关动作分散性的加大。文中研究环境温度改变时,影响断路器合闸动作特性的主要因素的变化规律及机构合闸特性的变化。拟合实验数据,得到该结构参数下单稳态永磁机构真空断路器合闸时间与影响因素间的经验公式。研究表明:环境温度改变时,断路器运动部件静态受力(包括静态吸合力及阻尼)是影响断路器合闸特性的主要因素;同时,电容等效串联电阻低温下对断路器合闸特性也有着较大影响。经验公式可以很好地表征各变量与合闸时间的关系,对同步关合技术研究有一定帮助。 展开更多

关键词 同步关合 合闸动作特性 阻尼 单稳态永磁机构真空断路器 等效串联电阻

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永磁机构真空断路器同步关合控制系统设计 被引量：4

10

作者 王喜利 郭凤仪 +2 位作者 刘艳丽 史艳影 丁冠西 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期98-103,110,共7页

针对配电网中性点接地时断路器投入补偿电容器组的情况进行了仿真分析,给出了有效的合闸策略。设计了一种以浮点型DSP为核心的同步关合控制系统,阐述了同步合闸过程,并对同步关合的关键技术进行了研究。提出了单相锁相环(SPLL)前置FIR... 针对配电网中性点接地时断路器投入补偿电容器组的情况进行了仿真分析,给出了有效的合闸策略。设计了一种以浮点型DSP为核心的同步关合控制系统,阐述了同步合闸过程,并对同步关合的关键技术进行了研究。提出了单相锁相环(SPLL)前置FIR工频窄带数字滤波器的方法准确跟踪信号相位,避免了谐波对提取过零点的干扰。通过BP人工神经网络方法,建立了不同控制电压和环境温度下预测合闸时间的数学模型,运用改进的最快下降法修正权值和阈值,选择足够多的样本训练网络,具有精度高、容错性强等优点。自适应补偿动作时间,减少三相触头动作不同期。多次试验结果表明,同步控制误差保持在±1 ms内。 展开更多

关键词 同步关合 BP人工神经网络 真空断路器 DSP 永磁机构 过零点

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用于提高永磁真空断路器分合闸可靠性的控制方法 被引量：2

11

作者 吕锦柏 刘甲宾 +2 位作者 韩玉玺 叶祖标 于秋婷 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3989-3995,共7页

采用控制线圈电流的方法可以保证永磁真空断路器分合闸时间的稳定性,为进一步提高断路器分合闸过程中线圈电流的控制精度,实现真空断路器稳定可靠的分合闸操作,提出了混合型脉宽调制(PWM)控制方法。分析了影响控制器输出电流精度的原因... 采用控制线圈电流的方法可以保证永磁真空断路器分合闸时间的稳定性,为进一步提高断路器分合闸过程中线圈电流的控制精度,实现真空断路器稳定可靠的分合闸操作,提出了混合型脉宽调制(PWM)控制方法。分析了影响控制器输出电流精度的原因,并对混合型PWM控制方法原理进行了详细的阐述。对影响PWM占空比基值变化量的因素进行了详细的说明,并给出了PWM参考基值曲线的精确计算及其近似计算方法。实验数据显示,混合型PWM控制方法可以有效提高断路器分合闸的可靠性,减小了控制器输出电流的纹波,有效提高了控制电流的输出质量,使电流的误差区间减小了86%以上。 展开更多

关键词 滞环控制:脉宽调制 同步关合 真空断路器 永磁机构

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110 kV直流真空断路器模块串联开断的同步控制 被引量：6

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作者 邹积岩 梁德世 +1 位作者 黄翀阳 刘芮彤 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期2627-2634,共8页

多断口串联断路器的同步控制是直流开断领域的关键技术之一。本研究以双模块、四断口的110 kV直流真空断路器为研究背景,从双断口高压直流开断模块的设计出发,分析了各串联断口分合闸动作的时间离散性;提出了断路器整机同步控制要求和... 多断口串联断路器的同步控制是直流开断领域的关键技术之一。本研究以双模块、四断口的110 kV直流真空断路器为研究背景,从双断口高压直流开断模块的设计出发,分析了各串联断口分合闸动作的时间离散性;提出了断路器整机同步控制要求和多模块、多断口的同步参数,给出了直流分断同步误差的允许范围。采用智能算法动态补偿断口间的同步误差,模块间采用光纤信号传输,以避免电磁干扰。为验证同步控制系统的有效性,对三断口断路器分闸操作的同步误差进行了测试。试验和分析结果表明,60 kV双断口模块和110 kV双模块样机的分断时间在同步误差范围内,模块样机能满足高压直流(HVDC)断路器机械参数的要求。最后提出模块冗余的概念,提出了额定需求模块数N+1的模块冗余设计可靠性指标,为真空断路器在更高电压等级系统中的应用提供了技术支持。 展开更多

关键词 直流断路器 真空开关 光控模块 串联开断 同步控制

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配永磁机构的真空断路器的同步关合的研究

13

作者 方彦 《现代电子技术》 2006年第12期30-31,36,共3页

通过真空灭弧室的预击穿和真空断路器的关合速度对同步关合的影响,以及对配永磁机构的真空断路器进行动态计算,可以得出真空间隙随时间的变化关系。

关键词 永磁机构 真空断路器 同步关合 预击穿

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同步真空断路器投切电容器组装置的精度研究 被引量：3

14

作者 苏宗海 韩爱芝 +6 位作者 武建文 刘守明 张之昊 张保卫 史宏伟 李松涛 何新华 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期31-37,43,共8页

10 kV同步真空断路器的精度主要包括两个方面,一是测量数值精度,另一个是相位角的精度。电力系统采集装置测量精度问题,长期以来很少被关注,导致采集数据与实际值之间存在一定的误差。笔者将介绍一种新型的电容测电压电路,从测量数值精... 10 kV同步真空断路器的精度主要包括两个方面,一是测量数值精度,另一个是相位角的精度。电力系统采集装置测量精度问题,长期以来很少被关注,导致采集数据与实际值之间存在一定的误差。笔者将介绍一种新型的电容测电压电路,从测量数值精度和相位角精度两个方面总结这种采集系统的误差,并且分析温度变化时这种电压采集系统引起的分合闸角度和功率计算的误差。实际测试表明,该电压采集系统体积小、重量轻、成本低、功耗小并且满足工程要求。 展开更多

关键词 同步真空断路器 电压采集系统 数值精度 相位精度 分合闸相位角 功率

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新型126 kV电机直驱高压真空断路器伺服控制系统研究 被引量：4

15

作者 何保营 韩国辉 +5 位作者 耿英三 王潇 丛士博 闫飞越 刘宇 何大伟 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期92-99,共8页

高压断路器的稳定工作是电力系统正常运行的关键,为了优化其分合闸控制的性能,研究了一种由永磁同步电机(PMSM)驱动的高压真空断路器操动机构及由DSP作为主控模块的伺服控制系统。构建了一台由126 kV真空断路器、永磁同步电机、DSP及外... 高压断路器的稳定工作是电力系统正常运行的关键,为了优化其分合闸控制的性能,研究了一种由永磁同步电机(PMSM)驱动的高压真空断路器操动机构及由DSP作为主控模块的伺服控制系统。构建了一台由126 kV真空断路器、永磁同步电机、DSP及外围控制系统组成的实验装置进行实验。针对与电机转矩惯量比相关的定子尺寸与永磁体厚度进行了优化分析,并设计了与真空断路器性能匹配的控制系统程序流程。通过采用最大转矩电流比控制策略控制电机,可以实现真空断路器按预设的参考曲线进行分合闸操作。实验结果表明,基于DSP控制的电机直驱高压真空断路器分合闸特性满足技术要求,稳定性好。 展开更多

关键词 永磁同步电机 高压真空断路器 最大转矩电流比 DSP

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12 kV真空断路器永磁直线电机操动机构特性分析 被引量：12

16

作者 郭福柱 刘晓明 +2 位作者 朱高嘉 张迎康 张智超 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期37-43,共7页

为解决12 kV真空断路器(Vacuum Circuit Breaker,VCB)传统操动机构和旋转电机操动机构结构复杂、可靠性低、动作分散性大以及有槽直线电机操动机构定位力引起推力脉动、振动、噪声及速度控制退化等而导致其难以精确分、合闸的问题,提出... 为解决12 kV真空断路器(Vacuum Circuit Breaker,VCB)传统操动机构和旋转电机操动机构结构复杂、可靠性低、动作分散性大以及有槽直线电机操动机构定位力引起推力脉动、振动、噪声及速度控制退化等而导致其难以精确分、合闸的问题,提出无槽圆筒形永磁直线同步电机操动机构。根据12 kV真空断路器分、合闸特性要求,对无槽圆筒形永磁直线同步电机(Slotless Tubular Permanent Magnet Linear Synchronous Motor,STPMLSM)的结构和参数进行设计,推导出其数学模型。利用有限元法对该电机操动机构的静、动态特性进行仿真分析,得到启动过程中电磁推力与时间的关系,分合闸过程中断路器动触头行程与时间、速度与时间的关系。结果表明:所设计的电机操动机构结构参数能够满足断路器分合闸特性要求,且推力波动得到有效抑制,为各电压等级断路器采用此类电机操动机构提供可靠依据。 展开更多

关键词 真空断路器 操动机构 无槽圆筒形永磁直线同步电机 有限元法 特性分析

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框架式真空断路器可靠性影响参数研究 被引量：4

17

作者 闫姿姿 张敬涛 +4 位作者 王小焕 齐辉 于洪宇 汪宁 韩峰 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期678-682,共5页

断路器的分合闸同期性对断路器的可靠运行,甚至电网运行的稳定性都有很大的影响.本文以ZN□-12型真空断路器为研究对象,通过分析断路器运动过程建立框架的受力数学模型,利用动力学仿真软件ADAMS对断路器分合闸运动过程的动作机理进行分... 断路器的分合闸同期性对断路器的可靠运行,甚至电网运行的稳定性都有很大的影响.本文以ZN□-12型真空断路器为研究对象,通过分析断路器运动过程建立框架的受力数学模型,利用动力学仿真软件ADAMS对断路器分合闸运动过程的动作机理进行分析,利用静力学分析软件ANSYS分析得到断路器框架的变形情况,得到影响框架受力的主要参数指标,有效指导了断路器框架的设计,根据力学仿真结果设计的断路器框架不仅满足断路器的机械特性要求,而且提高了断路器的分合闸同期性、机械寿命与工作可靠性.最后根据仿真结果投制试验样机进行厂内10000次寿命摸底试验,验证了本文设计的可靠性,该建模与分析方法为今后真空断路器的结构设计与功能优化提供了有益参考. 展开更多

关键词 真空断路器 框架设计 同期性 可靠性

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