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新型直流断路器在短路故障保护中的应用

电工技术杂志 2003年第11期25卷 29-31页

作者：董恩源杜广波邹积岩袁铎宁大连理工大学 116024 中国船舶重工集团公司712研究所 430000

阐述了新型直流断路器的工作原理和新颖的结构形式 ,结合基于单片机技术的检测控制系统。

关键词：直流断路器电流转移回路电弧理论单片机短路故障保护电子操动系统

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现代配电网继电保护技术及其发展

供用电 2024年第8期41卷 65-74,87页

作者：徐丙垠山东理工大学智能电网研究院山东淄博255049

随着供电安全性与可靠性要求的提高以及分布式电源(distributed electric resource,DER)的大规模接入,配电网继电保护成为一个热门研究领域。综述了中压配电网保护的发展历程、技术现状与亟待解决的问题。针对相间短路保护优化提升的需... 详细信息

随着供电安全性与可靠性要求的提高以及分布式电源(distributed electric resource,DER)的大规模接入,配电网继电保护成为一个热门研究领域。综述了中压配电网保护的发展历程、技术现状与亟待解决的问题。针对相间短路保护优化提升的需求,介绍了兼顾动作快速性与选择性的电流保护方案;提出基于短路电流边界值评估DER对保护的影响,给出了DER高度渗透配电网电流保护拒动与误动问题的解决方案。分析了防止触电与电气火灾事故对接地故障保护提出的新要求,介绍了小电流接地故障暂态方向保护技术及其应用情况,提出了基于零序电流与故障相电压同步变化关系的小电阻接地系统高阻接地保护新方法。指出电压/频率原理防孤岛保护难以兼顾DER在配电网故障时快速解列与大电网扰动时穿越运行的要求,为此提出了故障量加速防孤岛保护方案;建议研发信号协同注入法等新型防孤岛保护技术,以彻底解决电压/频率保护存在动作死区以及在大电网扰动时误动的问题。

关键词：配电网继电保护短路故障保护接地故障保护防孤岛保护

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新型T源直流固态断路器技术研究

中国电机工程学报 2018年第3期38卷 879-889页

作者：李长乐聂子玲朱俊杰韩一许杰孙军舰船综合电力技术国防科技重点实验室(海军工程大学)

针对传统直流断路器分断短路故障时间过长、熄弧困难、需要快速的故障检测和严格的时序判断等问题,该文提出一种基于T源阻抗网络的新型直流固态断路器,该断路器可通过阻抗网络响应短路故障,从而快速分断故障回路,不需要外加检测、控制系... 详细信息

针对传统直流断路器分断短路故障时间过长、熄弧困难、需要快速的故障检测和严格的时序判断等问题,该文提出一种基于T源阻抗网络的新型直流固态断路器,该断路器可通过阻抗网络响应短路故障,从而快速分断故障回路,不需要外加检测、控制系统,增强了系统可靠性。文章采用等效二端口网络方法,分析T源直流固态断路器的拓扑结构,给出电压和电流传递函数,在稳态和短路暂态两个方面验证拓扑的有效性;从晶闸管反向恢复过程的固有特性出发,结合T源断路器短路过程的外部电路特性,对断路器的短路关断过程进行推导,阐释晶闸管反向恢复时间对断路器参数设计的影响,并对线路电感的影响进行分析;最后,仿真和实验表明,T源直流固态断路器可以自动并快速分断短路故障,对直流微电网系统的短路保护具有重要作用。

关键词：直流微电网 Z源断路器 T源断路器阻抗网络电能质量晶闸管短路故障保护

基于混合信号状态机的交流固态功率控制器功能模型

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航空学报 2017年第11期38卷 225-235页

作者：阮立刚王莉叶家瑜杨善水南京航空航天大学自动化学院电气工程系多电飞机电气系统重点实验室南京210016

提出了一种基于混合信号状态机的交流(AC)固态功率控制器(SSPC)功能模型。通过分析交流SSPC工作特点和工作模态得出其状态转换规律和阻抗变化规律。定义了交流SSPC的3个稳定状态、4个中间转换状态和11个状态转换函数以描述交流SSPC在稳... 详细信息

提出了一种基于混合信号状态机的交流(AC)固态功率控制器(SSPC)功能模型。通过分析交流SSPC工作特点和工作模态得出其状态转换规律和阻抗变化规律。定义了交流SSPC的3个稳定状态、4个中间转换状态和11个状态转换函数以描述交流SSPC在稳态导通和关断、零电压开通、零电流关断以及短路故障关断过程中的阻抗转换规律。讨论了交流SSPC短路故障关断的两种方式:"立即关断"和"零电流关断"的功能级建模方法。利用Saber软件的混合信号状态机建模工具StateAMS实现了该模型,并与两种短路关断方式交流SSPC实验结果对比验证了模型准确性。模型仿真速度测试结果对比表明该模型能够显著提高仿真效率。

关键词：飞机配电系统固态功率控制器功能模型混合信号状态机零电压开通零电流关断短路故障保护

IGCT三电平中压变流装置器件保护与负面效应抑制

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IGCT三电平中压变流装置器件保护与负面效应抑制

作者：黄杨西南交通大学

学位级别：硕士

随着电力半导体器件(尤其是IGBT和GCT)的迅速发展,中压大功率变流装置在石油化工、矿山开采、冶金和轧钢、运输等工业领域得到了越来越广泛的发展,同时节约了电能、增加了产量并提高了产品质量。本文以IGCT三电平中压变流装置为研究对象... 详细信息

随着电力半导体器件(尤其是IGBT和GCT)的迅速发展,中压大功率变流装置在石油化工、矿山开采、冶金和轧钢、运输等工业领域得到了越来越广泛的发展,同时节约了电能、增加了产量并提高了产品质量。本文以IGCT三电平中压变流装置为研究对象,对IGCT变流器吸收回路参数设计、短路故障保护以及变流器负面效应抑制等方面进行研究。第一,提出一种IGCT变流器吸收回路参数匹配的优化设计方法。将吸收回路瞬态等效电路进行简化,得到其时域数学表述,结合器件安全工作区、吸收回路动态响应时间、换流时吸收二极管与吸收电阻功耗等因素,将吸收回路参数匹配转换为多约束条件下的多目标达成问题,利用MATLAB优化工具得到参数匹配的准确值。通过仿真分析明确杂散电感对器件关断特性的影响,基于仿真与试验结果相比较提取出换流回路的杂散参数,并提出进一步优化吸收回路参数的降额设计方法。仿真与试验结果验证了本文所提方法的有效性。第二,对IGCT变流器短路故障发生时,如何可靠地保护非故障器件安全进行研究。变流器桥臂内电力电子器件的失效短路故障会导致直流母线电容电压的不平衡,从而出现电容电压翻倍现象,必须采取措施加以限制。在分析了故障产生原理及常用故障保护策略的基础上,提出基于全开保护策略的优化设计方法,在保证短路电流充分释放的同时还能实现桥臂内外侧器件热应力均衡分配。相较于传统的全关保护策略,能更好的保护器件安全同时节约了成本。仿真分析验证了所提方法的有效性。第三,中压变流装置用于中远距离PWM驱动系统中,常通过长线电缆连接电机端与变流器输出端,但长线电缆的连接通常会产生负面效应,如PWM脉冲过电压及共模电压振荡等问题。通过对长线电缆电压反射现象和共模电压产生原理的分析,综合考虑线缆长度、分布参数和反射系数等条件,建立了RLC滤波器系统模型,设计了基于三电平中压变流装置的无源滤波器,同时给出滤波器相应参数的计算方法。仿真及实验验证了所设计滤波器的有效性。

关键词： IGCT 吸收箝位电路短路故障保护无源滤波器

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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双向Z源直流断路器的研究

制造业自动化 2020年第11期42卷 28-32,66页

作者：李鹏鹏沈行良王昕上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620

在分布式直流电力系统中,为了防止故障对系统的整体影响,提出一种基于双向晶闸管(TRIAC)和Z源阻抗网络结合的双向直流断路器,与传统的直流断路器相比,无需额外的故障检测、控制环节,增强了系统的可靠性。分析了双向Z源直流断路器的工作... 详细信息

在分布式直流电力系统中,为了防止故障对系统的整体影响,提出一种基于双向晶闸管(TRIAC)和Z源阻抗网络结合的双向直流断路器,与传统的直流断路器相比,无需额外的故障检测、控制环节,增强了系统的可靠性。分析了双向Z源直流断路器的工作原理和拓扑结构,给出了故障时的稳态和暂态数学模型。通过PLECS软件对负载短路故障进行了仿真,并搭建实验平台进行了短路开断实验,最后,仿真和实验结果表明,双向Z源直流断路器能够自动响应并切除故障,还可以根据需求调整故障关断时间和故障电流额定值。

关键词：双向断路器 Z源断路器直流电网双向晶闸管短路故障保护

三电极气体开关在LHCD高压电源中的应用研究

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电源学报 2016年第3期14卷 6-10页

作者：杨志刚黄懿赟傅鹏张健郭斐孙浩章中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所合肥230031 中国科学技术大学研究生院科学岛分院合肥230026

为在低杂波电流驱动(LHCD)系统打火等严重故障时及时保护高压电源,提出了设置三电极气体开关作为第一级快保护方案,并研制了一套能通流60 k A、5μs快速导通的三电极气体开关。通过联合LHCD高压电源与开关进行短路故障保护实验,证明了... 详细信息

为在低杂波电流驱动(LHCD)系统打火等严重故障时及时保护高压电源,提出了设置三电极气体开关作为第一级快保护方案,并研制了一套能通流60 k A、5μs快速导通的三电极气体开关。通过联合LHCD高压电源与开关进行短路故障保护实验,证明了开关工作性能稳定,大大提高了LHCD高压电源运行的安全性与可靠性,在脉冲功率装置中具有较好的应用前景。

关键词：三电极气体开关低杂波电流驱动(LHCD) 高压电源短路故障保护