摘要：针对现代舰船直流电力系统交流整流发电机保护面临的断路器发电机侧短路时需瞬时分断高上升率短路电流,以及断路器电网侧短路时需短延时后分断短路电流的要求不同这一问题,提出了一种双向非一致混合型真空直流断路器的拓扑结构。采用强迫换流关断原理关断发电机侧短路时高上升率的短路电流,采用自然换流关断原理实现电网侧短路时短延时保护以及正常工作电流的分断。对断路器关断的3个换流过程进行分析,得到了该拓扑结构的最佳连接形式,该连接形式下正、反向关断电流的利用率分别为100%和83%。设计了1 kV/2.5 kA断路器样机,并进行了正、反向关断试验,实现了正向8 kA的自然换流关断和反向初始上升率为20A/s的短路电流强迫换流关断。试验结果表明,所提出方案是有效、可行的,所做的分析准确、可信。

摘要：基于强迫换流原理的混合型直流真空断路器(hybrid direct current vacuum circuit breaker,HDCVCB)是直流开断技术的有效方式之一,其参数设计及开断能力决定于真空灭弧室的特性。介绍了混合型直流真空断路器的典型拓扑结构及其工作原理,对真空电弧理论和真空灭弧室触头结构的研究概况进行了阐述。分析了直流分断中电流波形与交流中的正弦波不同、电流下降率大、燃弧时间可控等特点,得到了其分断能力与换流电流投入时电弧形态和电极状态密切相关的结论。对不同触头结构下的真空电弧形态演化规律,不同条件下的真空灭弧室的强迫换流分断特性与介质恢复规律等实验研究工作进行了综述,最后对直流真空灭弧室的研发进行了展望。

摘要：针对传统强迫换流混合型直流断路器,高速机械开关在打开瞬间有较大的反向恢复电压、需要给预充电电容另加充电电源的问题,提出了一种基于一次自然换流和两次强迫换流的高压无弧直流断路器的拓扑结构.对无弧直流断路器的各个工作阶段的临界时刻进行等效数学模型的理论推导,并对其推导的正确性进行仿真分析.分析结果表明,采用文中提出的拓扑结构不但可以使机械开关无弧分断,而且分断速度较快.

摘要：针对4kV/400A真空直流断路器关断电路的设计问题,首先采用传统换流回路的拓扑结构,并利用强迫换流原理实现了电网侧额定电流的分断;其次,介绍了关断电路的工作原理并对关断电路的参数进行了设计。通过EMTP仿真软件对关断过程进行仿真,得到了仿真波形,并通过试验的方法确定了di/dt取值范围在36~200A/μs内,同时利用仿真方法确定基于关断电容能量最小的换流回路参数,得到了关断电路的最佳设计方案;最后,试验验证了该设计方案的可行性及有效性。

摘要：为满足微电网系统中快速分断的要求,提出了基于强迫换流理论的400 V/450 A混合式限流断路器设计方案。对预期短路电流的分断过程进行了分析,并推导出各个阶段的电路方程。基于电路方程中各个参数的关系,并结合实际情况完成了限流断路器关键器件参数的设计。搭建了混合式限流断路器样机并进行预期20 k A短路电流分断试验。试验结果:短路电流成功分断并与仿真波形相吻合。

摘要：针对4000 V/400 A船舶直流电力系统中额定电流的分断问题,提出一种混合型真空直流断路器的拓扑结构,采用强迫换流原理实现电网侧额定电流的分断。对断路器的结构组成进行设计,分析强迫关断过程,通过计算得到关断参数。通过EMTP仿真软件对关断过程进行仿真,得到仿真波形,在实验室搭建了试验平台,实现了400A电流的关断。试验结果证明,所提出的方案有效、可行。

摘要：针对传统真空断路器在微电网无缝切换时遇到的分断速度慢的问题,提出基于高速机械开关和固态断路器新型混合式交流限流断路器的设计方案。对该断路器在预期短路电流20 k A的工况下换流分断过程分阶段进行了分析,推导了限流断路器短路分断时间的计算公式,并进行了不同关断电感下的模拟仿真以验证所建模型的正确性。在分析结论的基础上完成了限流断路器关键器件参数的设计。通过对分断保护控制策略的优化,有效减小了触头分离时电弧的大小,提高了短路限流分断性能。经仿真试验改进后的400 V/450 A混合式限流断路器可以将预期短路电流20 k A的故障电流限流至4 200 A以下并完成分断,短路分断时间仅不到1 ms。

摘要：为合理设计混合直流真空断路器各支路器件参数,以提升开断故障电流速动性及可靠性。本文首先针对自然换流阶段支路杂散参数及主回路电流上升率对转移速度的影响进行研究,确立了半导体开关型号及连接方式;随后通过LC单频振荡回路使半导体开关电流过零,为确保该强迫换流阶段半导体开关两端反向承压时间大于其固有关断时间使其够可靠关断,对换流电容和换流电感参数进行了优化;最后从吸能角度出发确立了压敏电阻特性参数。基于该设计方法进行了20kA电流等级试验并取得高效分断性能。

摘要：本文介绍一种实用的串级调速线路——内反馈串级调速，它省去了逆变变压器，占地面积少，谐波小，逆变器采用强迫关断换流环节，产生超前无功送回电源，提高了系统的功率因数，转子用可控整流电路，它可以减少死区，控制逆变故障电流，采用补脉冲，有效地防止了逆变颠覆，提高了系统的可靠性。这些措施克服了原串级调速的很多缺点，如功率因数低、谐波大、死区大、占地多等，当然亦可根据实际情况采用不同线路，使系统简化，满足使用要求。