真空灭弧室与SF6灭弧室串联的混合断路器开断容量增益特性分析

基于真空和SF6气体两种不同灭弧介质的灭弧特点,分析真空灭弧室与SF6灭弧室串联组成的混合断路器可获得更大开断能力的机理。根据混合断路器开断能力提高机理提出对其操动控制机构的要求,并将额定电压12 kV,开断电流20kA的真空断路器与额定电压12 kV,开断电流6.3 kA的SF6断路器串联搭建光控模块式混合断路器实验模型。对实验模型进行短路电流开断测试,并对比单个SF6断路器与基于相同SF6断路器串联真空断路器的混合断路器的短路电流开断能力。得出SF6断路器与混合断路器的开断容量曲线,混合断路器相比SF6断路器开断容量增益倍数在1.4以上。证明混合断路器可在不增加SF6气体使用量的前提下提高短路电流开断容量。     

一种新型光纤电流互感器的研究

介绍了一种新型混合式光纤电流互感器的设计原理、系统组成及其要解决的主要问题 ,提出了相应的解决方案 ,给出了初步的实验结果     

基于自驱动变阻器的新型故障限流器

短路故障电流会给系统的安全稳定和经济运行带来危害,安装故障限流器可以快速有效限制短路故障电流,在电网短路故障抑制方面具有良好的应用前景。因此提出一种基于自驱动变阻器的新型故障限流器,其在正常运行时损耗很低,短路发生时无需任何检测设备和辅助开关便可完成对首半波峰值的限制。首先对限流器动作和限流过程进行理论分析,基于COMSOL平台建立有限元模型对限流器自驱动过程的运动和受力情况进行建模仿真,并对短路故障电流造成的装置电磁环境变化加以研究。然后建立基于PSCAD/EMTDC平台的振荡电流源短路故障仿真模型,通过仿真验证了新型故障限流器的限流效果。最后完成了样机制作,并通过搭建试验回路进行了试验验证。试验结果表明：在预期电流峰值为15 kA的情况下,基于自驱动变阻器的新型故障限流器能够在4.2ms限流,将首半波故障电流峰值从15.6 kA限制到14.51 kA。通过仿真与试验验证了所提新型故障限流器的可行性,限流效果明显,可为工程应用提供一定技术参考。     

相控真空断路器投切空载变压器的应用研究

关合空载变压器所产生的励磁涌流容易引起继保装置误动、绕组机械应力增大及电能质量降低等。采用选相合闸技术在铁心中的预感应磁通与剩磁相等时刻投入变压器，可以有效地削弱励磁涌流。该文分析了变压器空载投切的暂态过程及限制励磁涌流的策略，仿真分析及相关试验结果表明选相控制的永磁机构真空断路器很适于选相分合闸的实现。     

单断口和三断口串联真空灭弧室绝缘击穿统计特性

建立了由3个真空灭弧室串联后组成的三断口真空灭弧室模型。通过施加工频交流高压和冲击高压，重点研究在相同的总开距下，与单断口真空灭弧室模型相比，三断口真空灭弧室模型的静态击穿电压增益特性和静态击穿统计特性，包括三断口真空灭弧室在工频交流电压下的静态电压分布特性。试验研究表明，不同的串联布置方式表现出不同的断口电压分布特性。断口电压分布特性越均匀，则击穿电压增益倍数越高。击穿统计特性试验研究表明，三断口真空灭弧室相比单断口真空灭弧室具有更低的击穿概率。试验结果与理论分析相吻合，证明了理论模型的有效性。     

同轴电极脉冲电晕放电形态的研究

通过理论推导得到脉冲电晕放电等离子体的电子平均能量 (用电子温度表示 )与同轴电极系统中的击穿电压有成正比的关系。实验研究了同轴电极系统中脉冲电晕等离子体中脉冲波形参数 (脉宽和上升时间 )对电极击穿电压峰值 (电子平均能量 )的影响 ,结果表明 ,减短脉冲宽度和减少脉冲上升时间可提高反应器的击穿电压并增加激发电子的能量。     

小波变换在电子式电力互感器误差校正中的应用

电子式互感器以微电子技术和计算机技术为基础 ,所处的工作环境电磁干扰严重 ,易受到外界干扰而影响测量精度 ,并且有些误差是互感器本身结构引起的 ,硬件措施难以消除。提出了用小波变换的软件方法对互感器误差进行校正 ,着重分析了小波变换在信号去噪和以电容分压器作传感元件的电子式电压互感器带俘获电荷重合闸误差校正中的应用 ,仿真和实验研究结果证明了所提方法的有效性     

多断口真空开关的动态介质恢复及统计特性分析

从双断口真空开关的等值模型出发，分析了双断口真空开关的动态介质恢复过程，说明只要恢复电压的峰值和上升速度低于某一极限值，整个双断口真空开关并不会因为一个灭弧室发生重击穿而导致开断失败，在此基础上，理论推导得到双断口及多断口真空开关的击穿电压最大可能增长倍数Kn,同时引入“击穿弱点”概念和概念统计方法，分析建立了双断口及多断口真空开关的静态击穿统计分布模型和弧后重击穿统计分布模型，它们可以用来有力解释双断口及多断口真空开关与单断口真空开关相比开断能力有显著提高的机理，最后对电场应力x的物理意义进行了讨论，说明x实质上代表的是微粒引导真空间隙击穿所需的能量。     

GIS用新型电压传感器的设计及试验研究

开发了一种可用于单相220 kV封闭式气体绝缘组合电器(Gas Insulted Switchgear,GIS)的同轴电容电压传感器样机,该传感器充分利用了GIS轴对称的结构特点。介绍了该传感器的基本结构和工作原理,以及在结构设计中需考虑的直径、长度、边缘效应等问题;分析了加工工艺、温度、气密度等各种误差因素对测量数据产生的影响,并提出了改善电压传感器性能的补偿措施,如曲面拟合、公式修正等软件方法,样机试验结果表明,同轴电容电压传感器可代替传统的电磁式电压互感器。     

基于零交越相位提取方法的同步断路器设计

利用基于永磁操动机构的真空开关,结合以单片机 MC 68332为核心的控制器,研制出同步于电网相位信息的可控型同步断路器。该装置采用零交越相位分析算法,可快速、准确地提取电网的相位信息,产生同步跟踪脉冲;当远方控制指令到达时,断路器根据电网的相位信息进行同步动作,以保证真空开关触头能精确地在正确的位置上开、合。最后在试验过程中实测了同步断路器的参数,试验结果表明该装置动作准确、可靠。