真空断路器产生暂态过电压的机理和抑制措施

通过分析研究高压真空断路器在切断感性载和容性负载时产生暂态过电压的原因,探讨了抑制过电压的具体措施.     

基于EMTP-RV的中俄直流背靠背工程交流操作过电压研究

分析了直流背靠背换流站交流出线操作过电压和一般交流线路操作过电压的区别,对规划的中俄直流背靠背工程使用电磁暂态仿真程序(EMTP-RV)进行建模仿真,研究了各种操作过电压:三相合空线、单相自动重合闸及直流操作中的背靠背直流逆变站最后一台断路器跳闸和直流闭锁产生的过电压.研究结果表明逆变侧换流母线交流出线沿线最高过电压达1.98p.u.,由在直流逆变侧最后一台断路器跳闸造成,提出可以通过线路中部加装线路避雷器和优化直流控制系统的方法来有效限制线路过电压.研究结论为直流换流站交流出线过电压的研究提供了新的研究方法.     

10kV户外真空断路器灭弧室电场数值分析

采用有限元法对10KV真空断路器灭弧室内部电进行计算分析，得出不同外绝缘情况下的电场分布情况，通过对真空灭弧室在不同外绝缘尺寸，厚度等条件下悬浮电位的计算及灭弧室内部电场进行的一系列仿真分析，为户外真空断路器的设计及其外绝缘设计提供了理论根据。     

VD4真空断路器在电站的应用

本文分析了断路器开断小电感性电流时产生截流过电压的原理，提出了抑制过电压的方法，论述了VD4真空断路器的结构特点和优越性能，介绍了其完整的型式试验，总结了真空断路器的操作要领。VD4真空断路器已在电站获得了批量应用，取得了优异的使用效果。     

12 kV/31.5 kA真空断路器灭弧室电场的数值计算

介绍了VSm型真空断路器灭弧室内用ANSYS计算电场及电位的方法。用Ansys求解和分析了不同边界条件对灭弧室内电场及电位的影响．分析了真空断路器在不同边界条件下电场及电位的变化情况，可以对真空灭弧室内的任意点电场及电位进行精确的定量计算与分析．     

特高压GIS壳体过电压特性

为了给特高压变电站的远期设计、运行及安装等提供理论数据参考,分析了建立封闭式组合电器（GIS）内部和外部暂态计算电路的方法.利用EMTP电磁暂态程序,建立了晋东南GIS变电站在隔离开关8种不同操作方式下的暂态计算电路,同时对由于隔离开关操作所引起的暂态壳体电位（TEV）进行了计算,得到了在GIS进线和出线套管处、隔离开关处、断路器壳体上的TEV数值,并分析了其可能带来的危害.计算及研究结果表明,在某些操作方式下TEV的最大值超过了10kV,则应对变电站周围的二次设备加强过电压防护,防止可能带来的电磁干扰.     

断路器合闸过电压计算与分析

针对550kV变电站罐式断路器在投入空载输电线路时引起的断路器合闸电阻损坏问题,通过利用电磁暂态程序EMTP仿真单相断路器在不同合闸相角下的合闸过电压,计算了暂态过电压下合闸电阻的热量,发现合闸电阻故障的原因,重点分析了合闸过电压对断路器中合闸电阻绝缘的影响.仿真结果表明,由于线路中电抗器对合闸过电压具有一定的抑制作用,因此,各个节点上的过电压幅值较小,同时,合闸相角对合闸过电压幅值具有一定的影响.     

降低真空断路器的操作过电压

随着电气设备无油化的进展，真空断路器日益被广泛采用，而断路器的强制熄弧（截流）将产生过电压，今通过对氧化锌避雷器和R－C阻容吸收器对降低这种操作电压的分析，论述了氧化锌避雷器只能把操作过电压限制在较高的水平上，而阻容吸收器可以有效降低过电压的结论。     

基于Maxwell的暂态电场仿真系统设计

电气设备在社会生活生产中的大量使用及工业中日益增长的电力电能需求,使得针对电气设备运行可靠性的要求逐步提高。基于Ansoft Maxwell 3D仿真功能,设计了脉冲发生电路,建立了多种电场模型和暂态电场环境,对不同情况下脉冲激发的暂态电场进行了仿真计算。暂态电场中各电场参数的数值以及变化规律可为实际工作中电场设备的故障检测、判断、维护,以及介质材料的选择提供定量参考。     

126 kV真空断路器灭弧室电场数值分析

为了解真空灭弧室电场分布情况,并找出灭弧室设计的关键部位,基于电场数值分析理论,采用有限元法对126kV真空断路器灭弧室内部静电场进行了仿真计算.考虑灭弧室内部主屏蔽罩结构对电场分布的影响,分析了加伞群后电场分布的变化情况,并给出了灭弧室内动静触头表面处的电场强度值.通过对不同触头开距情况下的电场进行计算,获得了在不同情况下的灭弧室电场分布情况,给出了不同开距下的电场强度最大值,为触头结构的优化分析、真空断路器的触头设计及真空灭弧室的优化设计提供了理论依据.     

直流真空断路器弧后介质恢复特性影响因素分析

直流真空断路器采用人工过零的方式实现故障开断,是当前直流系统兼具经济性与可靠性的控保方式之一,其弧后介质恢复特性是判定故障开断成功与否的关键条件。为探究直流真空断路器电磁与机电参数耦合作用下介质恢复特性的影响因素,本文基于连续过渡模型、能量守恒定律和电荷守恒定律,建立了零区带电粒子数密度计算模型,研究了触头型面参数和零前电流下降率影响下的零区带电粒子数密度分布;通过搭建12 kV直流真空断路器配永磁斥力机构运动特性测试平台,实验测得机构位移-时间特性曲线,研究了短路开断电流、零前电流下降率和换流投入时刻影响下的零区极间距分布。在此基础上,基于漂移扩散方程、Maxwell-Stefan方程和泊松方程,建立了弧后鞘层发展模型,以求得电磁与机电参数影响下的电场强度最大值;并与零区金属蒸气压和短路开断电流影响下的临界击穿电场强度进行对比分析,进而评估不同换流投入时刻、零前电流下降率、暂态电压上升率、触头直径下的弧后介质恢复强度。此外,求得了直流真空断路器可靠开断时零前电流下降率和换流投入时刻的极限安全域,以及电磁与机电参数耦合作用下的最小安全间隙与开断电流极限,为设计满足可靠开断要求的直流真空断路器灭弧系统结构参数与换流参数群组提供解决方案。     

涡流对断路器方形永磁机构特性的影响

由于高压断路器永磁机构工作时间短、动作速度快,工作时会在动静铁芯中产生涡流,为了分析其对机构特性的影响,采用耦合法对永磁机构的瞬态磁场进行分析,并研究了电压激励下的瞬态磁场,推导出考虑涡流影响的非线性瞬态磁场数学模型.运用有限元分析软件Ansoft对方形永磁机构进行仿真,分析涡流对其特性的影响,并对其损耗进行计算分析.分析结果表明,由于涡流的影响使永磁机构的动作时间增长,在永磁机构动作过程中,动铁芯的涡流损耗很大.     

正弦激励下RLC串联二阶电路暂态过程的研究

对天弦激励下的ＲＬＣ串联二阶电路的暂态过程进行了研究,给出了电路在接通正弦电压时直接进入稳态响应的条件,分析了暂态过程中的过电压、过电流现象。     

发电机保护断路器三相对称短路暂态电磁分析

对我国首次设计的ＳＦ６中等容量发电机保护断路器三相短路条件下瞬态电磁特性进行了研究，分析了此条件下的封闭式中等容量发电机保护断路器邻相电流产生的剩余磁场强度和断路器导电部分电动力，应力，外壳电动力及外壳应力。     

SF6断路器开断电场和气流场统一求解的研究

应用ANSYS商用软件包对500 kV单断口高压SF₆断路器内部的电场、流场进行了二维建模与求解的研究.断路器的介质恢复特性决定于开断过程电场和流场的相互作用，由于两者计算区域不同，而且其计算边界条件又有差别，从而导致数值计算时网格生成很难达到完全一致，从而导致计算精度受到直接影响.因此，从解决网格生成入手，进行了其电场、气流场的数值求解研究，得到了断路器内部电场、流场情况分布图，并对结果加以分析，为高压SF₆断路器的绝缘设计提供了理论依据.     

采用瞬态上流元法的油纸绝缘瞬态电场研究

作为换流变压器的主要绝缘材料,油纸复合材料的绝缘特性受内部空间电荷的影响. 在极性反转电压下,介质内部积聚电荷产生附加场强,可能使局部电场明显增强,从而更易引起绝缘击穿. 基于瞬态上流有限元数值方法,引入界面势垒模型,计算极性反转条件下单层油浸纸、油浸纸-油双层绝缘结构内部空间电荷的运动特性以及瞬态电场随时间的变化规律,并与试验得到的规律进行对比验证. 仿真结果表明：在直流电压下,介质内部积聚的电荷无法快速消散,将对反转瞬间的电场产生叠加作用,引起电极附近场强最大程度畸变. 双层介质的界面阻碍效应产生的界面积聚电荷,导致在极性反转瞬间油中电场瞬时增大. 研究结果可为换流变压器油纸绝缘特性和击穿场强研究提供参考.     

有载自动调压配电变压器中数据采集技术的研究

有载自动调压过程中调节回路的电压电流暂态过程对分接头变换的可靠性具有重要的影响.而由于调节回路处于变压器高压侧不能采用普通的方法进行数据采集.本文设计了一种利用单片机实现暂态过程数据采集的硬件电路和软件系统主程序流程设计.经分析证明,该方法可以比较准确的测得调节回路的电压电流波形.     

采用断路器合闸电阻限制750kV系统操作过电压的研究

以陕西某发电厂为例,通过建立操作过电压仿真计算模型,分析统计120次正态分布合闸操作时的过电压水平,采用拟合优度疋。检验法对过电压分布进行检验,确定限制过电压的断路器合闸电阻阻值。