10kV自然换流型混合式直流断路器中真空电弧电流转移特性研究

发布时间：2018-01-11 07:04

  本文关键词：10kV自然换流型混合式直流断路器中真空电弧电流转移特性研究　出处：《中国电机工程学报》2017年04期 　论文类型：期刊论文

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【摘要】：围绕应用于?10kV直流配电领域中的自然换流型混合式直流断路器的电弧电流转移特性展开研究。开断过程中,机械开关支路在没有辅助换流装置的情况下,需要在真空电弧电压的作用下实现电流向主关断支路的转移。文中建立了真空电弧电流转移的数学模型,确定了电弧电压、转移回路电感电阻参数、电力电子支路的导通压降是影响真空电弧电流转移的主要因素。实验方面首先对具有不同触头结构及材料的真空灭弧室进行了电弧电压测量,实验表明真空电弧电压可以同电力电子支路进行配合;在此基础上,采用IGBT作为电力电子支路开关,进行真空电弧电流向电力电子支路的转移实验,并研究了回路电感电阻参数对于转移特性的影响;最后,设计实现了10kV自然换流型混合式直流断路器,并对开断进行了实验:真空灭弧室电弧电流在1.5ms内完全转移到电力电子支路,关断电流3.6kA、关断过电压21.4kV,验证了该方案的可行性。
[Abstract]:Around the application? The arc current transfer characteristics of natural commutative hybrid DC circuit breakers in 10kV DC distribution field are studied. It is necessary to transfer the current to the main turn-off branch under the action of vacuum arc voltage. In this paper, the mathematical model of vacuum arc current transfer is established, and the parameters of arc voltage and transfer circuit inductance resistance are determined. The on-voltage drop of power electronic branch is the main factor affecting the current transfer of vacuum arc. Firstly, the arc voltage of vacuum interrupter with different contact structures and materials is measured. The experiment shows that the vacuum arc voltage can cooperate with the power electronic branch circuit. On this basis, IGBT is used as the power electronic branch switch to carry out the transfer experiment of vacuum arc current to power electronic branch, and the influence of circuit inductance resistance parameters on the transfer characteristic is studied. Finally, the 10kV natural commutative hybrid DC circuit breaker is designed and implemented, and the experiment is carried out: the arc current of the vacuum interrupter is transferred to the power electronic branch circuit completely within 1.5 Ms. The turn-off current is 3.6 Ka and the turn-off overvoltage is 21.4kV. the feasibility of the scheme is verified.
【作者单位】： 电力系统国家重点实验室(清华大学电机系);
【基金】：国家863高技术基金项目(2013AA050104)~~
【分类号】：TM561
【正文快照】： 0引言近年来,直流输配电工程快速发展。多端直流输电系统方面我国已经建立了舟山五端柔性直流输电示范工程[1]和南澳风电场三端直流输电示范工程[2];直流配电方面,电压等级为?10k V(高压直流配电等级)以下的直流配电系统在较大容量的电力传输、分布式能源接入、提供交流系统的

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本文编号：1408544