交流固态断路器的研制

发布时间：2019-08-06 15:45

【摘要】：为了提高能源利用效率，解决大规模集中式电力系统的不足，微电网的发展越来越受到人们的重视。随着微电网的迅猛发展，微电网中出现的越来越多的问题，如过压、过流、短路等问题对整个电网的稳定性有着严重的影响，快速、可靠的断路器在电网中扮演着重要的角色。 本文就是在微电网的应用背景下对交流固态断路器进行的研究，本文研究的交流固态断路器用于普通电网和微电网之间的连接，也适用于其他两种380V交流电网之间的连接，具有快速性和可靠性的优点，同时具有对电路的欠压保护、过压保护、过流保护和过温保护等保护功能。 本文研究了基于晶闸管（SCR）和IGBT两种电力电子器件的两种交流固态断路器。分析和设计了两种断路器的主电路、驱动电路。分析了晶闸管式断路器的强迫换流式过流保护电路的工作原理，并使用Saber软件进行了建模仿真，，验证了它的快速性和可靠性；研究了IGBT式断路器的RCD型限压电路和基于M57962AL的自检测过流保护电路的工作原理，并分别对其进行了参数设计。 然后，本文研究了这两种交流固态断路器共用的控制系统。研究了断路器的快速检测方案，并对选取的软硬件结合的检测方案进行了设计；完成了DSP与LabVIEW显示界面之间的串行通信系统，并调试验证了通信的可靠性。 最后，本文在理论研究和参数设计的基础上，完成了380V/500A晶闸管式断路器样机、380V/75A IGBT式断路器样机的研制和实验验证。包括对两种断路器的正常开断性能及IGBT式断路器的基于M57962AL的自检测过流保护电路的实验验证，完成了对欠压、断路、短路等故障进行的软硬件结合的快速检测方式的实验验证，验证了该检测方案的可靠性和快速性。
【图文】：

微电网系统结构示意图

机械断路器结构示意图
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM561

【参考文献】

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1 盛柏桢;程文芳;;碳化硅器件及其应用[J];电子元器件应用;2001年05期

本文编号：2523611