高壓直流斷路器是多端直流輸電及高壓直流系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)和安全保障,它不僅要能夠開斷短路電流而且要能夠開斷小負(fù)載電流,實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓直流系統(tǒng)的保護(hù)及控制功能。文中在振蕩回路中對(duì)機(jī)械式高壓直流斷路器開斷大電流及小電流的性能進(jìn)行了測(cè)試。分別測(cè)試機(jī)械式高壓直流斷路器開斷17.5 kA和開斷50 A電流時(shí)的恢復(fù)電壓值和恢復(fù)電壓變化率。在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)機(jī)械式高壓直流斷路器開斷17.5 kA電流時(shí)可以在疊加高頻振蕩電流后的第1次過零點(diǎn)處開斷,但是在開斷50 A電流時(shí)需要在第2次電流過零點(diǎn)處才能開斷。開斷50 A電流時(shí)機(jī)械斷路器上的恢復(fù)電壓及恢復(fù)電壓變化率均比開斷17.5 kA電流時(shí)相應(yīng)的值大。這一測(cè)試結(jié)果有助于全面了解高壓直流斷路器的性能。 

【文章來源】：高壓電器. 2020,56(11)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

機(jī)械式高壓直流斷路器的組成部分

試驗(yàn)回路見圖2。采用Ls和Cs振蕩產(chǎn)生50 Hz交流電流，當(dāng)電流達(dá)到一定值時(shí)為圖1所示的機(jī)械式斷路器提供。在交流電流達(dá)到最大值時(shí)機(jī)械斷路器打開，開始燃弧，在2 ms內(nèi)高頻振蕩電流投入，為機(jī)械斷路器提供電流過零點(diǎn)，此刻機(jī)械斷路器K2的高速斥力機(jī)構(gòu)已經(jīng)使斷路器分閘達(dá)到最大開距。圖2中各電路參數(shù)如下：Ls=550μH,Cs=20 mF。改變Cs上的充電電壓就可以改變主回路中的工頻交流電流。在每次試驗(yàn)中高頻振蕩電流幅值均為32 kA，振蕩頻率均為3.5 kHz。試驗(yàn)方法：試驗(yàn)開始時(shí)所有開關(guān)處于打開狀態(tài)。先閉合機(jī)械斷路器K2，然后閉合主開關(guān)K1，機(jī)械斷路器中開始流過50 Hz交流電流。當(dāng)K2中的電流達(dá)到需要開斷的交流電流值時(shí)打開K2,2 ms后閉合K3，從K2中流過高頻振蕩電流，用羅格夫斯基線圈(圖2中的DCCT)測(cè)量K2回路的電流，用高壓分壓器(圖2中的Divider)測(cè)量K2兩端的電壓。將所有測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)化成光信號(hào)送入主控室的測(cè)量系統(tǒng)，通道3顯示機(jī)械斷路器中的電流信號(hào)，通道4顯示機(jī)械斷路器K2兩端的電壓信號(hào)。

在圖2所示的電路中給Cs充電后關(guān)合回路，機(jī)械斷路器K2打開后高頻電流沖入時(shí)刻工頻瞬時(shí)電流為17.5 kA，用高頻振蕩電流為機(jī)械式斷路器創(chuàng)造過零點(diǎn)。機(jī)械斷路器開斷的電流波形圖和斷口電壓波形圖見圖3。圖3中線1為機(jī)械斷路器中電流波形，線2為斷口上的電壓波形。對(duì)機(jī)械斷路器斷口上電壓波形的放大圖見圖4。從圖3、4可見：機(jī)械斷路器在高頻電流同方向沖入后第1個(gè)過零點(diǎn)處開斷。加在K2上的瞬態(tài)恢復(fù)電壓(圖4縱向光標(biāo)線所指)第1波幅值為10.2 kV，恢復(fù)電壓上升率為0.24 kV/μs。圖4 開斷17.5 kA電流時(shí)機(jī)械式高壓直流斷路器的恢復(fù)電壓波形圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]160 kV超快速機(jī)械式高壓直流斷路器的研制[J]. 張祖安,黎小林,陳名,何俊佳,李巖,許樹楷,袁召,李艷林,岑義順,趙曉斌.  電網(wǎng)技術(shù). 2018(07)
[2]直流斷路器的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法研究[J]. 徐政,肖晃慶,徐雨哲.  高電壓技術(shù). 2018(02)
[3]耦合型機(jī)械式高壓直流斷路器設(shè)計(jì)及仿真[J]. 陳名,徐惠,張祖安,黎小林,饒宏,袁召.  高電壓技術(shù). 2018(02)
[4]直流斷路器電流開斷試驗(yàn)技術(shù)與試驗(yàn)回路[J]. 班建,高享想,黃實(shí),李剛.  高壓電器. 2017(06)
[5]真空斷路器用于直流開斷研究綜述[J]. 賈申利,史宗謙,王立軍.  高壓電器. 2017(03)
[6]直流微網(wǎng)混合式直流斷路器電流轉(zhuǎn)移特性研究[J]. 黃金強(qiáng),廖敏夫,葛國(guó)偉,王善軍,盧剛,段雄英,趙琦.  高壓電器. 2017(03)
[7]電容換流型直流斷路器及其在直流電網(wǎng)的應(yīng)用[J]. 周猛,左文平,林衛(wèi)星,文勁宇,王少榮.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(04)
[8]高壓直流斷路器研究綜述[J]. 史宗謙,賈申利.  高壓電器. 2015(11)
[9]高壓直流斷路器系統(tǒng)開斷條件仿真研究[J]. 姚遠(yuǎn),劉平,劉樸,姚斯立,杜煒.  高壓電器. 2015(11)
[10]直流空氣斷路器小電流開斷試驗(yàn)研究[J]. 滿家健,孫昊,寧嘉琦,紐春萍.  電器與能效管理技術(shù). 2015(08)



本文編號(hào)：3135366