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基于紧耦合电抗器并联开断方案的过电压研究

高压电器 2018年第9期54卷 25-31页

作者：刘波陈轩恕刘飞兰贞波张崧韩建南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 武汉430074 哈尔滨供电局有限公司哈尔滨150006

为了分析基于紧耦合电抗器并联开断方案中断口非同期开断条件下的电抗器两臂间过电压情况,文章简要介绍了基于紧耦合电抗器的并联真空断路器作为大功率实验室冲击发电机断路器(GCB)的方案原理,研究了基于此方案的断路器在断口非同期开... 详细信息

为了分析基于紧耦合电抗器并联开断方案中断口非同期开断条件下的电抗器两臂间过电压情况,文章简要介绍了基于紧耦合电抗器的并联真空断路器作为大功率实验室冲击发电机断路器(GCB)的方案原理,研究了基于此方案的断路器在断口非同期开断条件下的电抗器两臂间过电压计算表达式。采用电路原理分析方法,从理论上计算了断口非同期开断过渡过程及稳态情况下电抗器两臂间过电压数学表达式及最大过电压倍数。并基于理论计算结果给出了采取阻容保护的过电压抑制措施。给出了试验站冲击发电机短路保护断路器接线方式建议及过电压抑制方案。

关键词：紧耦合电抗器并联开断真空断路器过电压

基于空间磁场分析的紧耦合电抗器线圈错位检测方法

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基于空间磁场分析的紧耦合电抗器线圈错位检测方法

作者：宋晗山东大学

学位级别：硕士

随着我国电网的不断发展,如何确保电力设备良好运行并及时发现设备故障、避免故障的扩大成为我国电力发展的重要课题之一。紧耦合电抗器起到自动均流/限流的重要作用,然而,长时间投运的紧耦合电抗器存在发生线圈错位的可能性,会导致引... 详细信息

随着我国电网的不断发展,如何确保电力设备良好运行并及时发现设备故障、避免故障的扩大成为我国电力发展的重要课题之一。紧耦合电抗器起到自动均流/限流的重要作用,然而,长时间投运的紧耦合电抗器存在发生线圈错位的可能性,会导致引起耦合系数和空间磁场发生改变,从而对其性能产生影响。即使对紧耦合电抗器的导体线圈和绝缘材料进行固定,塑性形变依旧可能发生,在最大电动力下设备的机械性能会逐渐下降,最终会引发设备故障。因此,研究紧耦合电抗器的线圈错位并提出检测方法,对保证紧耦合电抗器安全可靠运行具有重要意义。本文分别针对紧耦合电抗器的轴向线圈错位和径向线圈错位展开研究,内容包括三部分:紧耦合电抗器工作原理及其有限元模型,紧耦合电抗器线圈错位对耦合系数的影响分析,以及基于空间磁场分布的紧耦合电抗器线圈错位检测方法研究。首先介绍了紧耦合电抗器的基本工作原理,并给出了紧耦合电抗器轴向线圈错位、径向线圈错位的定义,计算其自感和互感,得到耦合系数的计算公式。建立紧耦合电抗器有限元模型,分别考虑无线圈错位、轴向线圈错位和径向线圈错位三种不同情况,分析紧耦合电抗器在中轴面和中平面的磁场分布,得到电抗器远端及近端的磁场变化规律。其次,耦合系数作为紧耦合电抗器的关键参数,是影响紧耦合电抗器性能的重要因素之一。耦合系数的数值随着线圈自感及互感的变化而变化,而紧耦合电抗器的线圈错位将会使线圈的互感产生较明显的变化,改变耦合系数的大小,从而影响电抗器的性能。本文分别针对紧耦合电抗器的径向错位与轴向错位设置多组有限元模型进行仿真、计算和拟合,提出一种耦合系数的计算方法并通过算例进行验证。最后,由于难以对运行中的紧耦合电抗器进行手工测量或机械测量,本文提出了一种线圈错位的检测方法。由于紧耦合电抗器的自感及互感与磁场的大小存在紧密联系,因此线圈错位程度、磁场大小与耦合系数数值三者密不可分。据此,本文通过有限元模型分别分析磁场与轴向线圈错位程度、径向线圈错位程度的关系并对其进行曲线拟合,得到线圈错位程度的检测函数。在线圈错位检测函数的基础上,针对不同高径比的紧耦合电抗器探究了检测函数的系数变化。结果显示,紧耦合电抗器确能通过磁场的变化反映自感及互感的变化,并提出了一种通过测量磁场变化计算其线圈错位程度的方法,通过算例进行了仿真验证。本文研究内容围绕紧耦合电抗器结构参数的关键问题展开,研究成果将进一步推进紧耦合电抗器在电网中的有效应用,对紧耦合电抗器未来的发展有着实际指导意义。

关键词：紧耦合电抗器线圈错位磁场分析耦合系数曲线拟合

基于紧耦合分裂电抗器的冲击发电机保护断路器成套装置动稳定分析及试验研究

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高压电器 2019年第12期55卷 23-31页

作者：刘波陈轩恕兰贞波张崧隗震王卓喻明江李文岚南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 武汉430074 哈尔滨供电局有限公司哈尔滨150006

为了分析基于高耦合度分裂电抗器的并联真空断路器成套装置动稳定性能,文章介绍了基于紧耦合电抗器的并联真空断路器作为大功率实验室冲击发电机断路器(GCB)的方案原理及布置形式。文中结合成套装置布置方案,对矩形母线短路动稳定、绝... 详细信息

为了分析基于高耦合度分裂电抗器的并联真空断路器成套装置动稳定性能,文章介绍了基于紧耦合电抗器的并联真空断路器作为大功率实验室冲击发电机断路器(GCB)的方案原理及布置形式。文中结合成套装置布置方案,对矩形母线短路动稳定、绝缘子动稳定进行了理论计算,对电抗器出线铜排及支架受力进行了仿真分析,从理论上分析了该布置方案的可行性。最后根据成套装置布置方案进行了装置组装并进行了型式试验,试验结果验证发电机保护断路器成套装置布置合理,满足检测中心试验站短路动稳定的要求。

关键词：紧耦合电抗器并联开断真空断路器布局动稳定

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用于并联断路器的紧耦合电抗器设计探究

东方企业文化 2012年第15期 220-220页

作者：李永河张国跃平高集团有限公司

将紧耦合电抗器应用于断路器能够使其并联的使用更为智能化与简单化,从而实现自动限流/均流的作用,使电力系统短路电流开断水平得到大幅度提升。同时其功耗小、运行可靠、结构简单的优点也使其有了更大的应用前景。本文介绍了紧耦合电... 详细信息

将紧耦合电抗器应用于断路器能够使其并联的使用更为智能化与简单化,从而实现自动限流/均流的作用,使电力系统短路电流开断水平得到大幅度提升。同时其功耗小、运行可靠、结构简单的优点也使其有了更大的应用前景。本文介绍了紧耦合电抗器工作的原理与设计方法,并以仿真实例进一步说明其应用的优势与发展前景。

关键词：并联断路器紧耦合电抗器工作原理设计方法仿真实例

一种发电机保护用断路器布置方案的动稳定校核及仿真分析

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高压电器 2020年第7期56卷 86-93页

作者：陈鹤冲陈轩恕刘波张嵩杜玮国网电力科学研究院武汉430074 哈尔滨供电局有限公司哈尔滨150006

目前国内大功率试验站的发电机断路器短路开断电流较低,文中研发了一种基于紧耦合分裂电抗器的发电机出口保护用真空断路器,它能开断160 kA的短路大电流。然而过大的短路电流会在整套装置上产生过大的电动力,若布置方案设计不当,整套装... 详细信息

目前国内大功率试验站的发电机断路器短路开断电流较低,文中研发了一种基于紧耦合分裂电抗器的发电机出口保护用真空断路器,它能开断160 kA的短路大电流。然而过大的短路电流会在整套装置上产生过大的电动力,若布置方案设计不当,整套装置将无法承受短路电流产生的电动力,造成装置的损坏。因此文中提出了该套装置的成套布置方案,该方案将电抗器用铜排与断路器连接起来,最后需要对该布置方案进行动稳定校核。首先运用电路分析及数学计算的方式对矩形母线进行了短路动稳定校验和绝缘子动稳定校验;并利用Ansoft仿真软件对电抗器出线铜排进行仿真分析,用Solidwork Simulation仿真软件对连接支架进行了受力仿真分析;最后对成套装置进行了型式试验。结果表明了该布置方案的安全可靠性。

关键词：紧耦合电抗器真空断路器动稳定校核仿真分析发电机出口保护

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串并联模块化断路器技术研究

高压电器 2012年第10期48卷 1-5,11页

作者：李辉陈轩恕潘垣邹积岩何俊佳阮江军中国电力科学研究院武汉430074 国网电力科学研究院武汉430074 华中科技大学武汉430074 大连理工大学大连116023 武汉大学武汉430072

笔者提出一种基于模块化真空断路器串并联结构的大容量高压断路器,该断路器通过均压组件将3个40.5 kV断路器模块串联成126 kV高压断路器,同时通过紧耦合空心电抗器对断路器模块并联,实现自动均流和限流功能。并对串并联模块化断路器设... 详细信息

笔者提出一种基于模块化真空断路器串并联结构的大容量高压断路器,该断路器通过均压组件将3个40.5 kV断路器模块串联成126 kV高压断路器,同时通过紧耦合空心电抗器对断路器模块并联,实现自动均流和限流功能。并对串并联模块化断路器设计的可行性进行研究试验,主要包括对设备的绝缘试验、均流和限流试验、开断试验、机械操作试验进行考核验证。对试验数据进行分析和整理,验证了串并联模块化断路器设计的可行性与合理性。

关键词：模块化真空断路器断路器试验 126kV真空断路器紧耦合电抗器串并联结构

高压交流智能型模块化光控真空断路器的研究与试验

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供用电 2015年第5期32卷 61-68页

作者：李辉孟涛陈江波费烨邱进中国电力科学研究院武汉分院湖北武汉430074 国网电力科学研究院湖北武汉430074

提出一种基于模块化真空断路器串并联结构的光控真空断路器,该断路器通过均压组件将3个40.5kV断路器模块串联成126kV高压断路器,同时通过紧耦合空心电抗器对断路器模块并联,实现自动均流和限流功能,并通过光纤接收发送控制信号。对高压... 详细信息

提出一种基于模块化真空断路器串并联结构的光控真空断路器,该断路器通过均压组件将3个40.5kV断路器模块串联成126kV高压断路器,同时通过紧耦合空心电抗器对断路器模块并联,实现自动均流和限流功能,并通过光纤接收发送控制信号。对高压交流智能型模块化光控真空断路器的整机结构进行设计,对整机和组部件进行试验考核,主要包括对设备的绝缘试验、均压试验、均流与限流试验、开断试验、机械操作试验等进行验证,并对试验数据进行分析。

关键词：模块化真空断路器光纤控制 126kV真空断路器紧耦合电抗器串并联结构