基于强迫过零原理快速限流器的研究

发布时间：2017-09-14 08:19

  本文关键词：基于强迫过零原理快速限流器的研究

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【摘要】：电网的发展趋势及其负荷稠密程度的加大会造成短路电流的不断增加,因此如何有效快速的限制短路电流对于保障电力系统的正常运行有着日益凸显的重要性。本文在研究前人限流技术的前提下,对强迫过零型限流装置进行仿真和实验分析。讨论了其单相及三相的控制策略,研制了1kV电压等级下的实验样机,成功进行了样机实验。本文研发了一种电流转移的新型快速故障限流装置,由高速真空斥力开关、一组反向脉冲电路及限流阻抗三部分构成。斥力机构操动的高速斥力开关用于快速开断故障电流,强迫过零电路用于与高速斥力开关配合迅速熄弧,从而故障电流从断路器转移到限流电阻,完成故障限流动作。根据短路电流的相位检测,快速真空开关与强迫过零电路的时序配合以及三相短路电流的相位差,本文给出在任意相位处发生短路时的单相及三相控制策略。使用Matlab中的Simulink工具箱进行了限流器的电路仿真及原理分析工作。根据仿真参数进行了大量实验的验证,进而制作了较低电流实验环境下的新型快速限流器实验样机。仿真及实验结果反映出整个限流过程可以控制在1.5-2ms内完成,因而快速而有效的限制了故障电流第一个峰值对整个系统造成的损害,显著提高了电力系统的稳定性,提高了电能品质。论文还针对此类强迫过零型快速限流器当前研究中存在的问题,进行了较为详细的讨论,并给出相关建议。主要包括限流器中所采用的电力器件的通流能力和触发稳定性问题、继电保护的快速精确控制问题、反向脉冲回路中的预充电容设置及相关影响等问题的探讨研究。
【关键词】：强迫过零电路 故障电流 电流转移 快速开关 控制策略
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM471
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-23
• 1.1 背景及意义9-12
• 1.1.1 短路故障及危害9-10
• 1.1.2 消除故障电流的已有措施10-11
• 1.1.3 限流装置对高压开关开断能力的弥补11-12
• 1.2 限流装置的研究现状12-21
• 1.2.1 超导限流器13-16
• 1.2.2 固态限流器16-17
• 1.2.3 PTC热敏电阻限流器17-18
• 1.2.4 谐振型故障限流器18-19
• 1.2.5 电流转移型故障限流器19-21
• 1.2.6 电弧驱动型限流器21
• 1.3 论文的主要内容21-23
• 2 强迫过零型限流器23-29
• 2.1 引言23-24
• 2.2 新型故障限流装置原理24-25
• 2.3 快速限流装置的仿真与建模25-28
• 2.3.1 仿真模型25-26
• 2.3.2 仿真结果分析26-28
• 2.4 本章小结28-29
• 3 基于强迫过零原理快速限流装置控制策略的研究29-34
• 3.1 单相控制策略的分析29-30
• 3.2 三相控制策略的分析30-33
• 3.3 本章小结33-34
• 4 快速限流装置实验及样机研制34-52
• 4.1 引言34
• 4.2 快速限流装置的实验系统34-39
• 4.2.1 快速限流器电气连接34
• 4.2.2 实验电流回路设计34-37
• 4.2.3 快速限流器控制逻辑37-39
• 4.3 反向脉冲回路的调试39-40
• 4.4 快速开关的强迫过零实验40-49
• 4.4.1 三相快速真空开关同期性分析研究40-47
• 4.4.2 快速开关的强迫过零实验47-49
• 4.5 快速限流装置的实验样机研制及实验49-50
• 4.5.1 快速限流装置实验样机参数选定49-50
• 4.5.2 快速限流器样机试验50
• 4.6 本章小结50-52
• 结论52-54
• 参考文献54-57
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况57-58
• 致谢58-59

【参考文献】

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 董恩源;基于电子操动的快速直流断路器的研究[D];大连理工大学;2004年

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本文编号：848922