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找技术 >一种以直流断路器为主的直流线路故障隔离和重合闸策略
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种柔性直流输电系统中以直流断路器为主,换流器为辅的直流线路故障隔离和重合闸策略。其特点是直流线路故障后,隔离换流器的闭锁信号,通过直流断路器跳闸断开故障,并在预设延时后,重合闸直流断路器来恢复直流系统。若直流断路器重合闸不成功,再立即闭锁换流器。该策略的优点是故障后由直流断路器快速切断故障电流,而没有立即闭锁换流器,仅在直流断路器重合闸不成功并判断为永久性故障后再闭锁换流器。由于大多数直流架空线故障为瞬时性故障,因此直流系统能实现故障后的快速恢复,减小功率输送的损失,而交流系统因换流器闭锁受到的冲击及换流器相继闭锁的可能性也大大降低,交直流系统的稳定性得到增强。
超高压混合式直流断路器的研发与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目依托张北可再生能源柔性直流电网工程,主要研究500kV超高压混合型直流断路器关键技术。基于电压源换流器的柔性直流输电技术具有独立调节有功及无功功率、谐波含量小等特点,构建柔性直流电网对于大规模新能源并网和提高电网大规模远距离输电能力具有重大的意义。高压直流断路器作为柔性直流电网中的故障快速隔离装置,是构建直流电网的关键设备,缺少高压直流断路器将极大地影响柔性直流电网的运行灵活性及供电可靠性,严重制约柔性直流输电技术的发展及应用。然而高压直流断路器不同于传统交流断路器,其研发存在诸多技术难点,如直流电流没有自然过零点,直流电弧不易熄灭,直流断路器需解决开断时的灭弧难题;直流系统阻抗较之交流系统要小得多,其短路电流增长极快,直流断路需解决快速准确判断故障并开断短路电流的难题。 目前传统的机械式直流断路器虽然通态损耗低,开断故障电流能力也强,但是其分断速度较慢,不满足3ms关断故障电流的要求;固态直流断路器虽然分断速度较快,但需要较多电子器件的串联,使得其通态损耗高、成本高。为了解决此难题,本项目围绕一种新型的混合型直流断路器的研究与应用而展开,这种新型混合式高压直流断路器综合上述两种断路器有点,具有通态损耗低、耐压强度高且开断速度快等优点,是目前研究的热点。 超高压混合型直流断路器关键技术的研究,旨在提高柔性直流电网的可靠性与运行灵活性,提升我国在超高压柔性直流输电领域的话语权,属于电力系统及其自动化范畴。项目研究了一种混合直流断路器的拓扑结构,采用桥式换向阀组和单向开断阀组构成分断支路,与常规拓扑相比,使用一半数量的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)即可实现电流双向开断,经济性好和可靠性高。研究了了一种基于电弧电压的混合型直流断路器,推导了电流换流物理过程的数学关系,并设计研制了样机,成功开断10kA短路电流。研究了直流断路器动作原理以及与行波保护配合策略,可在换流站闭锁前切除线路故障,并能够辨别区内和区外故障,保证电网稳定运行。研究了高压直流断路器内部电力电子器件串、并联的均压 、均流策略。研究了直流断路器中相关辅助回路的设计,包括转移回路和耗能回路。研究了直流断路器快速机械开关、主支路阀组以及转移支路阀组等关键构成部件的电气应力,提出了能够全面考核整机电磁、热与机械等性能的运行试验和绝缘试验项目,并完成了试验系统的搭建,该研究为未来混合式高压直流断路器相关试验检测标准的制定奠定了基础。
光伏专用多断点塑壳直流断路器的研制与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
在目前全球能源与环境条件下,由于矿物能源消耗巨大,并且还有增大温室气体与污染物排放的弊端,开发新能源具有重大的意义。 目前技术上相对比较成熟、应用上比较广泛的新能源中,太阳能是最具有发展前景的,而光伏电站可不通过任何燃料即可将太阳能直接、即刻转化为电能。 目前常规配电系统中应用的低压电器并不能完全满足光伏系统的特殊使用要求,具有以下弊端: 为了适应光伏环境下更高的工作电压以及更高的分断能力的要求,普遍采用断点串联的方法。 但目前国内外厂家使用在断路器的外接线端子处进行接线的方案,使断路器的两极或更多极串联起来以形成串联断点。但这样导致此处的热积累增大,热量通过热传递到断路器内部后,直接影响采用双金属片作为长延时脱扣器的长延时动作特性。 针对以上问题,本项目采用内部采用预置接线断点串联的方法,很好地提高了光伏使用环境下断路器的工作性能。 本项目的多断点断路器采用以下的技术原理: 本断路器为光伏专用多断点塑壳直流断路器,采用预置内连接方式,在断路器壳体内部将多个断点串联,用户无需为了串联断点自行在接线端子处接线。长延时特性也是在这种预置内接线的方式下进行整定,用户使用时其动作特性也不会受到影响。 本断路器主要由绝缘壳体、操作机构、脱扣器、动触头、静触头、灭弧室以及绝缘转轴等功能部件组成。 动触头安装于绝缘转轴上,安装后各组动触头间相互绝缘,可相对于绝缘转轴转动,每组动触头都具有对应的静触头和灭弧室。 在断路器的动触头上设有一孔,由一根轴穿过动触头上的孔并穿过扭簧的圆柱螺旋部分,该动触头固定于绝缘转轴的槽中。 扭簧的上扭臂压在条形动触头尾部的槽中,扭簧的下扭臂压在绝缘转轴的一个面上,通过以上两个作用力,使扭簧储存一定的能量,并使扭簧的圆柱螺旋部分的内表面压在轴的圆柱外表面上,从而紧紧地将轴压在绝缘转轴的槽中。 这样的结构可以使得动触头能以轴为轴心,相对于绝缘转轴转动,但动触头转动的前提是必需克服扭簧的扭力。 一组软导体通过焊接的方式将两个动触头的尾部连接起来。由于连接体为软线,所以两个动触头可以相对独立转动。 断路器的双生静触头由一体的导电基体上焊接静触点构成。双生静触头上的两个静触点分别位于基座的两相邻腔中,且两腔之间的绝缘壁上具有凹槽,该凹槽构成了容纳两组静触点之间的导电基体的通道。断点由动触头或U 型动触头上的一组动触点与一组静触点构成。性能指标:额定绝缘电压1000V,额定工作电压DC1000V,额定电流63A~250A,热磁式过电流脱扣器,极限短路分断能力15kA,具有隔离特性,允许环境温度-45~+70℃,使用类别A类。 近年来太阳能光伏产业发展迅猛,带动相应的国内外众多电气生产厂家均开发了光伏专用电器。本项目的光伏专用多断点塑壳直流断路器,采用自有技术设计制造,该产品的安全性能为国内外同类产品之最佳产品。本公司研发的光伏专用断路器产品相对于其他厂家的产品具有如下技术优势: (1)工作电压更高:相比其他同类产品,具有更高的工作电压,高达1000V。(2)基准环境温度为40℃,不会造成断路器误动作,进而减少光伏电厂不必要的经济损失。 (3)遵循最新的美国光伏标准UL489B,技术性能指标更符合光伏系统应用的要求。 (4)无需降容:国内首创的内部预置串接线技术,克服了外接线温升过高,而选用容量更大的断路器,降容使用而导致成本大幅度提高的问题。 (5)保护精确:外部接线导致断路器降容使用,还会出现断路器过载保护(值)特性超过回路中产生的最大故障电流值,进而产生拒绝保护动作,使线路过载发热而烧毁的问题。 本产品已成功推向市场,广泛应用于各光伏发电领域。产品适用于汇流箱出线端、直流柜入口或逆变器入口,实现的主要功能:在线路维修时提供隔离功能;出现异常故障时对进线端进行保护;对光伏汇流箱和直流柜之间的线缆提供保护。产品具有温升低、接线简单方便、可靠经济、安全性能高等技术特点。 该产品的成功研制,满足了国内外市场对光伏发电专用保护电器的需求,一经推出广受好评,三年累计销售收入超过2亿元,从研发到最终合格成品出厂增加就业人员近150人,同时,本产品的预置内连接创新技术也获得了两项发明专利的授权。
一种基于桥式感应转移直流断路器及其使用方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种基于桥式感应转移的直流断路器及其使用方法,包括相互并联的主电流电路,能量耗散电路以及转移电流电路;所述转移电流电路包含电容和电感组成的串联电路、支路电感和桥式支路串联组成的闭合电路,所述电感和支路电感耦合组成一个互感器。本发明并联的桥式放电电容电路和感应电感电路实现对电流的快速分断,可以有效降低断路器控制体积大小与制造成本。利用桥式感应转移模块实现电流快速地双向转移和分断,而且主回路电容不用预充电,实现二次充电电路和主回路的隔离,转移速度快。主回路电容仅需要单向充电,可以降低电容体积和成本,开断可靠性高。
一种磁脉冲感应转移式直流断路器及其使用方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开揭示了一种磁脉冲感应转移式直流断路器及其使用方法。所述直流断路器包括主电流电路和转移电流电路,主电流电路包含快速机械开关或者机械开关与电力电子器件的组合,转移电流电路包含避雷器和互感器。互感器产生的电压可以直接将电流转移至避雷器,省去了电流向电容器或者电力电子器件转移的过程,具有高限流或高开断速度。电容充电单元与直流系统的隔离,显著减小充电单元的电压等级与体积,提高了动作可靠性。在转移电流电路互感器的原边侧使用功率半导体器件或触发间隙组成桥式电路,实现双向电流转移,桥式电路的耐压和成本低。
一种基于超导限流的无弧直流断路器及开断方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明涉及一种基于超导限流的无弧直流断路器及开断方法,断路器包括串联的隔离开关单元,超导限流单元,无弧开断单元;超导限流单元为电阻型超导限流器,无弧开断单元包括机械开关,换流电容和吸能支路;故障发生时,超导限流单元失超限制短路电流,且两端攀升电压作为无弧开断单元机械开关动作的控制信号;无弧开断单元收到控制信号后,分断直流;最终隔离开关单元零电流分断;本发明中利用超导限流单元限制短路电流,降低换流电容充电速率,由于机械开关与换流电容两端电压相等,机械开关两端电压在开断过程中具有低于维持电弧所需电压的阶段,因此电弧无法产生或者迅速熄灭;同时超导限流单元抑制了电容上电压电流振荡,防止过电压产生。
变电站直流断路器动作特性测试研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
简要技术说明:由于不同生产厂家或同一厂家不同系列的直流断路器的保护动作特性差异,已造成多起越级跳闸事故,引发全站直流系统失压,甚至造成电网系统解列的恶性事故。 所以,测试和验证直流断路器的保护及配合特性,对防止事故扩大和设备损坏极为重要。要准确分析目前变电站直流系统中保护及配合存在的问题,需进行有关直流断路器短路保护特性试验和极差配合验证试验。 可是,有关直流断路器短路保护特性试验一直是在国家级实验室或检测站进行。全套设备占地面积大,需要配置专门的整流调压装置、大电流电感-电阻调整负载箱,操作复杂。 所以,直流断路器在变电站直流电源系统应用至今,一直缺乏现场对安装后的直流断路器短路保护动作特性和级差配合的检测手段,无法针对直流系统这类事故进行治理和采取必要的防范措施。 在对直流断路器的动作特性测试,仅测定其在短路电流达到动作值时是否动作及动作响应时间,未测定断路器的全开断特性。同时被测直流断路器其断口绝缘距离对于220V电压足够大,可以不考虑断口恢复电压的影响(恢复电压在断路器极限开断时会对电弧熄灭产生较大的影响),所以,现场对直流断路器进行动作特性测试,考虑的仅是进入电磁脱扣区的短路电流值,其值在断路器额定电流的20倍以内,远远小于极限开断电流几十kA(至少相差一个数量级)所以该项目对人工短路电流设定为:电流调整范围0~1000A,出口电压范围0~24V,时间常数范围1.5~5ms。 通过上述直流断路器灭弧机理与动作特性关系的分析,采用低压大电流进行保护动作特性试验的是可行的。同时与上海电器科学研究所标准室,GB14048标准主要起草人季慧玉等讨论,季老师也赞同课题组的方案。 《变电站直流断路器动作特性测试研究》主要研究内容是:①研究现场进行直流断路器动作特性测试及级差配合验证的方法。②开发直流断路器动作特性测试装置及测试分析软件。③开发配合现场测试使用的程控直流大电流功率源。根据GB14048.2-2001和GB10963.2-2003标准,确定了现场测试人工大电流源的短路电流值和短路电流时间常数的调整范围。 采用数字存储示波器对波形采集、分析。 进行了定时限可返回时间(不脱扣持续时间)、短路(瞬动)保护动作时间(断开时间)及级差配合的测试方法研究应用前景:该项目的完成为避免直流电源系统直流断路器的越级跳闸事故,造成全站直流系统失压及事故扩大,引发电网系统解列的恶性事故。 为严格执行国家电网公司十八项反措、运行规范、技术监督管理及设备评价等相关规定要求,为直流电源设备实施标准化作业,提供有效而简便的符合国家、行业标准要求的直流断路器动作特性参数测试和级差配合验证的技术手段,既推动直流电源专业的设备检修维护向标准化、规范化、科学化迈进,又使我省在直流电源设备检修维护领域增添了一种新型测试设备。 随着贯彻规范的实施以及变电站直流电源系统设备评价工作的进行。安装调试单位和各运行维护单位将逐步开展直流断路器动作特性参数的测定和直流电源系统级差配合的验证。 而质检机构的试验设备大多为体积大、重量大的固定式,不适合在变电站等现场使用。而国内(国外类似产品未见报道)现有的应用于现场的产品均为对过载电流-时间特性进行测试,而电力工程更关注的是,在变电站直流电源系统中,直流回路各保护器件在发生短路故障时,会不会出现保护器件的越级跳闸,所以现有的便携式产品及方案在检测方法和测试设备参数上,尚无法满足电力工程现场应用《变电站直流断路器动作特性测试研究》项目的完成,将及时填补这一领域的空白,极大的满足电力工程中变电站现场测试的需求。 与前期开发的充电装置测试设备可以形成全范围、系列化的产品,最大限度地满足了变电站直流电源系统基本参数的检测与验证,将广泛地应用于直流电源系统设备的检修、试验中。对保证直流系统正常和保障电网安全运行具有重要意义,随着各级(包括地方电力)专业技术监督管理力度的加大和深入,应当相信该项目有着非常广泛的应用前景。 该项目的广泛应用将产生巨大的经济和社会效益。
一种桥式双向无弧直流断路器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本公开揭示了一种桥式双向无弧直流断路器 断路器包括主电流电路,转移电流电路以及能量耗散电路;其中,主电流电路用于通过正常工作状态下的电流;能量耗散电路用于在短路故障电流达到阈值、转移电流电路断开时,耗散短路故障电流的能量;转移电流电路采用桥式电路,采用提高电路的耐压水平和使用寿命的导通控件,用于当出现短路故障电流时,实现短路故障电流从主电流电路的转移;同时,所述断路器转移电流电路采用一组单向具有可关断能力功率半导体器件实现对电流的双向分断,相对于现有设计,最少节省了50%的单向具有可关断能力功率半导体器件,有效降低断路器体积与制造成本。
一种磁感应转移和限流保护相结合的直流断路器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种磁感应转移和限流保护相结合的直流断路器,包括主电流电路和转移电流电路;其中,主电流电路与转移电流电路并联;主电流电路为快速开关;转移电流电路由电路1至电路6组成桥式电路;电路1与电路2串联后与主电流电路并联;电路1,电路2由真空、气体触发间隙或者高速机械开关组成所述转移电流电路采用桥式结构,仅用一组单向具有分断功能的组件就可以实现电流的双向分断,相比于现有结构可关断器件的使用量可以减少50%。同时,转移电路内部包含辅助耗能模块电路5以及开断模块电路6,通过将主电路的电流转移至辅助耗能模块可以进一步降低开断模块中可关断器件的使用量,因此总的可关断器件使用量变为原来的25%,减小断路器成本。
一种磁脉冲转移式无弧直流断路器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本公开揭示了一种磁脉冲转移式无弧直流断路器 直流断路器包括主电流电路,转移电流电路以及过电压限制电路;其中,主电流电路、转移电流电路以及过电压限制电路并联;主电流电路包括可截断主电流电路反向电流的导通控件,实现电流无弧开断,该导通控件由具有单向导通功能的功率半导体器件反向并联组成;转移电流电路是一种桥式电路,包括提高电路的耐压水平的导通控件;同时,所述直流断路器转移电流电路仅用一组单向具有可关断能力功率半导体器件实现对电流的双向分断,相对于现有设计,最少节省了50%的单向具有可关断能力功率半导体器件,有效降低断路器体积和制造成本。
找到19项技术成果数据。
找技术 >一种以直流断路器为主的直流线路故障隔离和重合闸策略
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种柔性直流输电系统中以直流断路器为主,换流器为辅的直流线路故障隔离和重合闸策略。其特点是直流线路故障后,隔离换流器的闭锁信号,通过直流断路器跳闸断开故障,并在预设延时后,重合闸直流断路器来恢复直流系统。若直流断路器重合闸不成功,再立即闭锁换流器。该策略的优点是故障后由直流断路器快速切断故障电流,而没有立即闭锁换流器,仅在直流断路器重合闸不成功并判断为永久性故障后再闭锁换流器。由于大多数直流架空线故障为瞬时性故障,因此直流系统能实现故障后的快速恢复,减小功率输送的损失,而交流系统因换流器闭锁受到的冲击及换流器相继闭锁的可能性也大大降低,交直流系统的稳定性得到增强。
超高压混合式直流断路器的研发与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目依托张北可再生能源柔性直流电网工程,主要研究500kV超高压混合型直流断路器关键技术。基于电压源换流器的柔性直流输电技术具有独立调节有功及无功功率、谐波含量小等特点,构建柔性直流电网对于大规模新能源并网和提高电网大规模远距离输电能力具有重大的意义。高压直流断路器作为柔性直流电网中的故障快速隔离装置,是构建直流电网的关键设备,缺少高压直流断路器将极大地影响柔性直流电网的运行灵活性及供电可靠性,严重制约柔性直流输电技术的发展及应用。然而高压直流断路器不同于传统交流断路器,其研发存在诸多技术难点,如直流电流没有自然过零点,直流电弧不易熄灭,直流断路器需解决开断时的灭弧难题;直流系统阻抗较之交流系统要小得多,其短路电流增长极快,直流断路需解决快速准确判断故障并开断短路电流的难题。 目前传统的机械式直流断路器虽然通态损耗低,开断故障电流能力也强,但是其分断速度较慢,不满足3ms关断故障电流的要求;固态直流断路器虽然分断速度较快,但需要较多电子器件的串联,使得其通态损耗高、成本高。为了解决此难题,本项目围绕一种新型的混合型直流断路器的研究与应用而展开,这种新型混合式高压直流断路器综合上述两种断路器有点,具有通态损耗低、耐压强度高且开断速度快等优点,是目前研究的热点。 超高压混合型直流断路器关键技术的研究,旨在提高柔性直流电网的可靠性与运行灵活性,提升我国在超高压柔性直流输电领域的话语权,属于电力系统及其自动化范畴。项目研究了一种混合直流断路器的拓扑结构,采用桥式换向阀组和单向开断阀组构成分断支路,与常规拓扑相比,使用一半数量的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)即可实现电流双向开断,经济性好和可靠性高。研究了了一种基于电弧电压的混合型直流断路器,推导了电流换流物理过程的数学关系,并设计研制了样机,成功开断10kA短路电流。研究了直流断路器动作原理以及与行波保护配合策略,可在换流站闭锁前切除线路故障,并能够辨别区内和区外故障,保证电网稳定运行。研究了高压直流断路器内部电力电子器件串、并联的均压 、均流策略。研究了直流断路器中相关辅助回路的设计,包括转移回路和耗能回路。研究了直流断路器快速机械开关、主支路阀组以及转移支路阀组等关键构成部件的电气应力,提出了能够全面考核整机电磁、热与机械等性能的运行试验和绝缘试验项目,并完成了试验系统的搭建,该研究为未来混合式高压直流断路器相关试验检测标准的制定奠定了基础。
光伏专用多断点塑壳直流断路器的研制与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
在目前全球能源与环境条件下,由于矿物能源消耗巨大,并且还有增大温室气体与污染物排放的弊端,开发新能源具有重大的意义。 目前技术上相对比较成熟、应用上比较广泛的新能源中,太阳能是最具有发展前景的,而光伏电站可不通过任何燃料即可将太阳能直接、即刻转化为电能。 目前常规配电系统中应用的低压电器并不能完全满足光伏系统的特殊使用要求,具有以下弊端: 为了适应光伏环境下更高的工作电压以及更高的分断能力的要求,普遍采用断点串联的方法。 但目前国内外厂家使用在断路器的外接线端子处进行接线的方案,使断路器的两极或更多极串联起来以形成串联断点。但这样导致此处的热积累增大,热量通过热传递到断路器内部后,直接影响采用双金属片作为长延时脱扣器的长延时动作特性。 针对以上问题,本项目采用内部采用预置接线断点串联的方法,很好地提高了光伏使用环境下断路器的工作性能。 本项目的多断点断路器采用以下的技术原理: 本断路器为光伏专用多断点塑壳直流断路器,采用预置内连接方式,在断路器壳体内部将多个断点串联,用户无需为了串联断点自行在接线端子处接线。长延时特性也是在这种预置内接线的方式下进行整定,用户使用时其动作特性也不会受到影响。 本断路器主要由绝缘壳体、操作机构、脱扣器、动触头、静触头、灭弧室以及绝缘转轴等功能部件组成。 动触头安装于绝缘转轴上,安装后各组动触头间相互绝缘,可相对于绝缘转轴转动,每组动触头都具有对应的静触头和灭弧室。 在断路器的动触头上设有一孔,由一根轴穿过动触头上的孔并穿过扭簧的圆柱螺旋部分,该动触头固定于绝缘转轴的槽中。 扭簧的上扭臂压在条形动触头尾部的槽中,扭簧的下扭臂压在绝缘转轴的一个面上,通过以上两个作用力,使扭簧储存一定的能量,并使扭簧的圆柱螺旋部分的内表面压在轴的圆柱外表面上,从而紧紧地将轴压在绝缘转轴的槽中。 这样的结构可以使得动触头能以轴为轴心,相对于绝缘转轴转动,但动触头转动的前提是必需克服扭簧的扭力。 一组软导体通过焊接的方式将两个动触头的尾部连接起来。由于连接体为软线,所以两个动触头可以相对独立转动。 断路器的双生静触头由一体的导电基体上焊接静触点构成。双生静触头上的两个静触点分别位于基座的两相邻腔中,且两腔之间的绝缘壁上具有凹槽,该凹槽构成了容纳两组静触点之间的导电基体的通道。断点由动触头或U 型动触头上的一组动触点与一组静触点构成。性能指标:额定绝缘电压1000V,额定工作电压DC1000V,额定电流63A~250A,热磁式过电流脱扣器,极限短路分断能力15kA,具有隔离特性,允许环境温度-45~+70℃,使用类别A类。 近年来太阳能光伏产业发展迅猛,带动相应的国内外众多电气生产厂家均开发了光伏专用电器。本项目的光伏专用多断点塑壳直流断路器,采用自有技术设计制造,该产品的安全性能为国内外同类产品之最佳产品。本公司研发的光伏专用断路器产品相对于其他厂家的产品具有如下技术优势: (1)工作电压更高:相比其他同类产品,具有更高的工作电压,高达1000V。(2)基准环境温度为40℃,不会造成断路器误动作,进而减少光伏电厂不必要的经济损失。 (3)遵循最新的美国光伏标准UL489B,技术性能指标更符合光伏系统应用的要求。 (4)无需降容:国内首创的内部预置串接线技术,克服了外接线温升过高,而选用容量更大的断路器,降容使用而导致成本大幅度提高的问题。 (5)保护精确:外部接线导致断路器降容使用,还会出现断路器过载保护(值)特性超过回路中产生的最大故障电流值,进而产生拒绝保护动作,使线路过载发热而烧毁的问题。 本产品已成功推向市场,广泛应用于各光伏发电领域。产品适用于汇流箱出线端、直流柜入口或逆变器入口,实现的主要功能:在线路维修时提供隔离功能;出现异常故障时对进线端进行保护;对光伏汇流箱和直流柜之间的线缆提供保护。产品具有温升低、接线简单方便、可靠经济、安全性能高等技术特点。 该产品的成功研制,满足了国内外市场对光伏发电专用保护电器的需求,一经推出广受好评,三年累计销售收入超过2亿元,从研发到最终合格成品出厂增加就业人员近150人,同时,本产品的预置内连接创新技术也获得了两项发明专利的授权。
一种基于桥式感应转移直流断路器及其使用方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种基于桥式感应转移的直流断路器及其使用方法,包括相互并联的主电流电路,能量耗散电路以及转移电流电路;所述转移电流电路包含电容和电感组成的串联电路、支路电感和桥式支路串联组成的闭合电路,所述电感和支路电感耦合组成一个互感器。本发明并联的桥式放电电容电路和感应电感电路实现对电流的快速分断,可以有效降低断路器控制体积大小与制造成本。利用桥式感应转移模块实现电流快速地双向转移和分断,而且主回路电容不用预充电,实现二次充电电路和主回路的隔离,转移速度快。主回路电容仅需要单向充电,可以降低电容体积和成本,开断可靠性高。
一种磁脉冲感应转移式直流断路器及其使用方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开揭示了一种磁脉冲感应转移式直流断路器及其使用方法。所述直流断路器包括主电流电路和转移电流电路,主电流电路包含快速机械开关或者机械开关与电力电子器件的组合,转移电流电路包含避雷器和互感器。互感器产生的电压可以直接将电流转移至避雷器,省去了电流向电容器或者电力电子器件转移的过程,具有高限流或高开断速度。电容充电单元与直流系统的隔离,显著减小充电单元的电压等级与体积,提高了动作可靠性。在转移电流电路互感器的原边侧使用功率半导体器件或触发间隙组成桥式电路,实现双向电流转移,桥式电路的耐压和成本低。
一种基于超导限流的无弧直流断路器及开断方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明涉及一种基于超导限流的无弧直流断路器及开断方法,断路器包括串联的隔离开关单元,超导限流单元,无弧开断单元;超导限流单元为电阻型超导限流器,无弧开断单元包括机械开关,换流电容和吸能支路;故障发生时,超导限流单元失超限制短路电流,且两端攀升电压作为无弧开断单元机械开关动作的控制信号;无弧开断单元收到控制信号后,分断直流;最终隔离开关单元零电流分断;本发明中利用超导限流单元限制短路电流,降低换流电容充电速率,由于机械开关与换流电容两端电压相等,机械开关两端电压在开断过程中具有低于维持电弧所需电压的阶段,因此电弧无法产生或者迅速熄灭;同时超导限流单元抑制了电容上电压电流振荡,防止过电压产生。
变电站直流断路器动作特性测试研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
简要技术说明:由于不同生产厂家或同一厂家不同系列的直流断路器的保护动作特性差异,已造成多起越级跳闸事故,引发全站直流系统失压,甚至造成电网系统解列的恶性事故。 所以,测试和验证直流断路器的保护及配合特性,对防止事故扩大和设备损坏极为重要。要准确分析目前变电站直流系统中保护及配合存在的问题,需进行有关直流断路器短路保护特性试验和极差配合验证试验。 可是,有关直流断路器短路保护特性试验一直是在国家级实验室或检测站进行。全套设备占地面积大,需要配置专门的整流调压装置、大电流电感-电阻调整负载箱,操作复杂。 所以,直流断路器在变电站直流电源系统应用至今,一直缺乏现场对安装后的直流断路器短路保护动作特性和级差配合的检测手段,无法针对直流系统这类事故进行治理和采取必要的防范措施。 在对直流断路器的动作特性测试,仅测定其在短路电流达到动作值时是否动作及动作响应时间,未测定断路器的全开断特性。同时被测直流断路器其断口绝缘距离对于220V电压足够大,可以不考虑断口恢复电压的影响(恢复电压在断路器极限开断时会对电弧熄灭产生较大的影响),所以,现场对直流断路器进行动作特性测试,考虑的仅是进入电磁脱扣区的短路电流值,其值在断路器额定电流的20倍以内,远远小于极限开断电流几十kA(至少相差一个数量级)所以该项目对人工短路电流设定为:电流调整范围0~1000A,出口电压范围0~24V,时间常数范围1.5~5ms。 通过上述直流断路器灭弧机理与动作特性关系的分析,采用低压大电流进行保护动作特性试验的是可行的。同时与上海电器科学研究所标准室,GB14048标准主要起草人季慧玉等讨论,季老师也赞同课题组的方案。 《变电站直流断路器动作特性测试研究》主要研究内容是:①研究现场进行直流断路器动作特性测试及级差配合验证的方法。②开发直流断路器动作特性测试装置及测试分析软件。③开发配合现场测试使用的程控直流大电流功率源。根据GB14048.2-2001和GB10963.2-2003标准,确定了现场测试人工大电流源的短路电流值和短路电流时间常数的调整范围。 采用数字存储示波器对波形采集、分析。 进行了定时限可返回时间(不脱扣持续时间)、短路(瞬动)保护动作时间(断开时间)及级差配合的测试方法研究应用前景:该项目的完成为避免直流电源系统直流断路器的越级跳闸事故,造成全站直流系统失压及事故扩大,引发电网系统解列的恶性事故。 为严格执行国家电网公司十八项反措、运行规范、技术监督管理及设备评价等相关规定要求,为直流电源设备实施标准化作业,提供有效而简便的符合国家、行业标准要求的直流断路器动作特性参数测试和级差配合验证的技术手段,既推动直流电源专业的设备检修维护向标准化、规范化、科学化迈进,又使我省在直流电源设备检修维护领域增添了一种新型测试设备。 随着贯彻规范的实施以及变电站直流电源系统设备评价工作的进行。安装调试单位和各运行维护单位将逐步开展直流断路器动作特性参数的测定和直流电源系统级差配合的验证。 而质检机构的试验设备大多为体积大、重量大的固定式,不适合在变电站等现场使用。而国内(国外类似产品未见报道)现有的应用于现场的产品均为对过载电流-时间特性进行测试,而电力工程更关注的是,在变电站直流电源系统中,直流回路各保护器件在发生短路故障时,会不会出现保护器件的越级跳闸,所以现有的便携式产品及方案在检测方法和测试设备参数上,尚无法满足电力工程现场应用《变电站直流断路器动作特性测试研究》项目的完成,将及时填补这一领域的空白,极大的满足电力工程中变电站现场测试的需求。 与前期开发的充电装置测试设备可以形成全范围、系列化的产品,最大限度地满足了变电站直流电源系统基本参数的检测与验证,将广泛地应用于直流电源系统设备的检修、试验中。对保证直流系统正常和保障电网安全运行具有重要意义,随着各级(包括地方电力)专业技术监督管理力度的加大和深入,应当相信该项目有着非常广泛的应用前景。 该项目的广泛应用将产生巨大的经济和社会效益。
一种桥式双向无弧直流断路器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本公开揭示了一种桥式双向无弧直流断路器 断路器包括主电流电路,转移电流电路以及能量耗散电路;其中,主电流电路用于通过正常工作状态下的电流;能量耗散电路用于在短路故障电流达到阈值、转移电流电路断开时,耗散短路故障电流的能量;转移电流电路采用桥式电路,采用提高电路的耐压水平和使用寿命的导通控件,用于当出现短路故障电流时,实现短路故障电流从主电流电路的转移;同时,所述断路器转移电流电路采用一组单向具有可关断能力功率半导体器件实现对电流的双向分断,相对于现有设计,最少节省了50%的单向具有可关断能力功率半导体器件,有效降低断路器体积与制造成本。
一种磁感应转移和限流保护相结合的直流断路器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种磁感应转移和限流保护相结合的直流断路器,包括主电流电路和转移电流电路;其中,主电流电路与转移电流电路并联;主电流电路为快速开关;转移电流电路由电路1至电路6组成桥式电路;电路1与电路2串联后与主电流电路并联;电路1,电路2由真空、气体触发间隙或者高速机械开关组成所述转移电流电路采用桥式结构,仅用一组单向具有分断功能的组件就可以实现电流的双向分断,相比于现有结构可关断器件的使用量可以减少50%。同时,转移电路内部包含辅助耗能模块电路5以及开断模块电路6,通过将主电路的电流转移至辅助耗能模块可以进一步降低开断模块中可关断器件的使用量,因此总的可关断器件使用量变为原来的25%,减小断路器成本。
一种磁脉冲转移式无弧直流断路器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本公开揭示了一种磁脉冲转移式无弧直流断路器 直流断路器包括主电流电路,转移电流电路以及过电压限制电路;其中,主电流电路、转移电流电路以及过电压限制电路并联;主电流电路包括可截断主电流电路反向电流的导通控件,实现电流无弧开断,该导通控件由具有单向导通功能的功率半导体器件反向并联组成;转移电流电路是一种桥式电路,包括提高电路的耐压水平的导通控件;同时,所述直流断路器转移电流电路仅用一组单向具有可关断能力功率半导体器件实现对电流的双向分断,相对于现有设计,最少节省了50%的单向具有可关断能力功率半导体器件,有效降低断路器体积和制造成本。
找到19项技术成果数据。
找技术 >一种以直流断路器为主的直流线路故障隔离和重合闸策略
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种柔性直流输电系统中以直流断路器为主,换流器为辅的直流线路故障隔离和重合闸策略。其特点是直流线路故障后,隔离换流器的闭锁信号,通过直流断路器跳闸断开故障,并在预设延时后,重合闸直流断路器来恢复直流系统。若直流断路器重合闸不成功,再立即闭锁换流器。该策略的优点是故障后由直流断路器快速切断故障电流,而没有立即闭锁换流器,仅在直流断路器重合闸不成功并判断为永久性故障后再闭锁换流器。由于大多数直流架空线故障为瞬时性故障,因此直流系统能实现故障后的快速恢复,减小功率输送的损失,而交流系统因换流器闭锁受到的冲击及换流器相继闭锁的可能性也大大降低,交直流系统的稳定性得到增强。
超高压混合式直流断路器的研发与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目依托张北可再生能源柔性直流电网工程,主要研究500kV超高压混合型直流断路器关键技术。基于电压源换流器的柔性直流输电技术具有独立调节有功及无功功率、谐波含量小等特点,构建柔性直流电网对于大规模新能源并网和提高电网大规模远距离输电能力具有重大的意义。高压直流断路器作为柔性直流电网中的故障快速隔离装置,是构建直流电网的关键设备,缺少高压直流断路器将极大地影响柔性直流电网的运行灵活性及供电可靠性,严重制约柔性直流输电技术的发展及应用。然而高压直流断路器不同于传统交流断路器,其研发存在诸多技术难点,如直流电流没有自然过零点,直流电弧不易熄灭,直流断路器需解决开断时的灭弧难题;直流系统阻抗较之交流系统要小得多,其短路电流增长极快,直流断路需解决快速准确判断故障并开断短路电流的难题。 目前传统的机械式直流断路器虽然通态损耗低,开断故障电流能力也强,但是其分断速度较慢,不满足3ms关断故障电流的要求;固态直流断路器虽然分断速度较快,但需要较多电子器件的串联,使得其通态损耗高、成本高。为了解决此难题,本项目围绕一种新型的混合型直流断路器的研究与应用而展开,这种新型混合式高压直流断路器综合上述两种断路器有点,具有通态损耗低、耐压强度高且开断速度快等优点,是目前研究的热点。 超高压混合型直流断路器关键技术的研究,旨在提高柔性直流电网的可靠性与运行灵活性,提升我国在超高压柔性直流输电领域的话语权,属于电力系统及其自动化范畴。项目研究了一种混合直流断路器的拓扑结构,采用桥式换向阀组和单向开断阀组构成分断支路,与常规拓扑相比,使用一半数量的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)即可实现电流双向开断,经济性好和可靠性高。研究了了一种基于电弧电压的混合型直流断路器,推导了电流换流物理过程的数学关系,并设计研制了样机,成功开断10kA短路电流。研究了直流断路器动作原理以及与行波保护配合策略,可在换流站闭锁前切除线路故障,并能够辨别区内和区外故障,保证电网稳定运行。研究了高压直流断路器内部电力电子器件串、并联的均压 、均流策略。研究了直流断路器中相关辅助回路的设计,包括转移回路和耗能回路。研究了直流断路器快速机械开关、主支路阀组以及转移支路阀组等关键构成部件的电气应力,提出了能够全面考核整机电磁、热与机械等性能的运行试验和绝缘试验项目,并完成了试验系统的搭建,该研究为未来混合式高压直流断路器相关试验检测标准的制定奠定了基础。
光伏专用多断点塑壳直流断路器的研制与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
在目前全球能源与环境条件下,由于矿物能源消耗巨大,并且还有增大温室气体与污染物排放的弊端,开发新能源具有重大的意义。 目前技术上相对比较成熟、应用上比较广泛的新能源中,太阳能是最具有发展前景的,而光伏电站可不通过任何燃料即可将太阳能直接、即刻转化为电能。 目前常规配电系统中应用的低压电器并不能完全满足光伏系统的特殊使用要求,具有以下弊端: 为了适应光伏环境下更高的工作电压以及更高的分断能力的要求,普遍采用断点串联的方法。 但目前国内外厂家使用在断路器的外接线端子处进行接线的方案,使断路器的两极或更多极串联起来以形成串联断点。但这样导致此处的热积累增大,热量通过热传递到断路器内部后,直接影响采用双金属片作为长延时脱扣器的长延时动作特性。 针对以上问题,本项目采用内部采用预置接线断点串联的方法,很好地提高了光伏使用环境下断路器的工作性能。 本项目的多断点断路器采用以下的技术原理: 本断路器为光伏专用多断点塑壳直流断路器,采用预置内连接方式,在断路器壳体内部将多个断点串联,用户无需为了串联断点自行在接线端子处接线。长延时特性也是在这种预置内接线的方式下进行整定,用户使用时其动作特性也不会受到影响。 本断路器主要由绝缘壳体、操作机构、脱扣器、动触头、静触头、灭弧室以及绝缘转轴等功能部件组成。 动触头安装于绝缘转轴上,安装后各组动触头间相互绝缘,可相对于绝缘转轴转动,每组动触头都具有对应的静触头和灭弧室。 在断路器的动触头上设有一孔,由一根轴穿过动触头上的孔并穿过扭簧的圆柱螺旋部分,该动触头固定于绝缘转轴的槽中。 扭簧的上扭臂压在条形动触头尾部的槽中,扭簧的下扭臂压在绝缘转轴的一个面上,通过以上两个作用力,使扭簧储存一定的能量,并使扭簧的圆柱螺旋部分的内表面压在轴的圆柱外表面上,从而紧紧地将轴压在绝缘转轴的槽中。 这样的结构可以使得动触头能以轴为轴心,相对于绝缘转轴转动,但动触头转动的前提是必需克服扭簧的扭力。 一组软导体通过焊接的方式将两个动触头的尾部连接起来。由于连接体为软线,所以两个动触头可以相对独立转动。 断路器的双生静触头由一体的导电基体上焊接静触点构成。双生静触头上的两个静触点分别位于基座的两相邻腔中,且两腔之间的绝缘壁上具有凹槽,该凹槽构成了容纳两组静触点之间的导电基体的通道。断点由动触头或U 型动触头上的一组动触点与一组静触点构成。性能指标:额定绝缘电压1000V,额定工作电压DC1000V,额定电流63A~250A,热磁式过电流脱扣器,极限短路分断能力15kA,具有隔离特性,允许环境温度-45~+70℃,使用类别A类。 近年来太阳能光伏产业发展迅猛,带动相应的国内外众多电气生产厂家均开发了光伏专用电器。本项目的光伏专用多断点塑壳直流断路器,采用自有技术设计制造,该产品的安全性能为国内外同类产品之最佳产品。本公司研发的光伏专用断路器产品相对于其他厂家的产品具有如下技术优势: (1)工作电压更高:相比其他同类产品,具有更高的工作电压,高达1000V。(2)基准环境温度为40℃,不会造成断路器误动作,进而减少光伏电厂不必要的经济损失。 (3)遵循最新的美国光伏标准UL489B,技术性能指标更符合光伏系统应用的要求。 (4)无需降容:国内首创的内部预置串接线技术,克服了外接线温升过高,而选用容量更大的断路器,降容使用而导致成本大幅度提高的问题。 (5)保护精确:外部接线导致断路器降容使用,还会出现断路器过载保护(值)特性超过回路中产生的最大故障电流值,进而产生拒绝保护动作,使线路过载发热而烧毁的问题。 本产品已成功推向市场,广泛应用于各光伏发电领域。产品适用于汇流箱出线端、直流柜入口或逆变器入口,实现的主要功能:在线路维修时提供隔离功能;出现异常故障时对进线端进行保护;对光伏汇流箱和直流柜之间的线缆提供保护。产品具有温升低、接线简单方便、可靠经济、安全性能高等技术特点。 该产品的成功研制,满足了国内外市场对光伏发电专用保护电器的需求,一经推出广受好评,三年累计销售收入超过2亿元,从研发到最终合格成品出厂增加就业人员近150人,同时,本产品的预置内连接创新技术也获得了两项发明专利的授权。
一种基于桥式感应转移直流断路器及其使用方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种基于桥式感应转移的直流断路器及其使用方法,包括相互并联的主电流电路,能量耗散电路以及转移电流电路;所述转移电流电路包含电容和电感组成的串联电路、支路电感和桥式支路串联组成的闭合电路,所述电感和支路电感耦合组成一个互感器。本发明并联的桥式放电电容电路和感应电感电路实现对电流的快速分断,可以有效降低断路器控制体积大小与制造成本。利用桥式感应转移模块实现电流快速地双向转移和分断,而且主回路电容不用预充电,实现二次充电电路和主回路的隔离,转移速度快。主回路电容仅需要单向充电,可以降低电容体积和成本,开断可靠性高。
一种磁脉冲感应转移式直流断路器及其使用方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开揭示了一种磁脉冲感应转移式直流断路器及其使用方法。所述直流断路器包括主电流电路和转移电流电路,主电流电路包含快速机械开关或者机械开关与电力电子器件的组合,转移电流电路包含避雷器和互感器。互感器产生的电压可以直接将电流转移至避雷器,省去了电流向电容器或者电力电子器件转移的过程,具有高限流或高开断速度。电容充电单元与直流系统的隔离,显著减小充电单元的电压等级与体积,提高了动作可靠性。在转移电流电路互感器的原边侧使用功率半导体器件或触发间隙组成桥式电路,实现双向电流转移,桥式电路的耐压和成本低。
一种基于超导限流的无弧直流断路器及开断方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明涉及一种基于超导限流的无弧直流断路器及开断方法,断路器包括串联的隔离开关单元,超导限流单元,无弧开断单元;超导限流单元为电阻型超导限流器,无弧开断单元包括机械开关,换流电容和吸能支路;故障发生时,超导限流单元失超限制短路电流,且两端攀升电压作为无弧开断单元机械开关动作的控制信号;无弧开断单元收到控制信号后,分断直流;最终隔离开关单元零电流分断;本发明中利用超导限流单元限制短路电流,降低换流电容充电速率,由于机械开关与换流电容两端电压相等,机械开关两端电压在开断过程中具有低于维持电弧所需电压的阶段,因此电弧无法产生或者迅速熄灭;同时超导限流单元抑制了电容上电压电流振荡,防止过电压产生。
变电站直流断路器动作特性测试研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
简要技术说明:由于不同生产厂家或同一厂家不同系列的直流断路器的保护动作特性差异,已造成多起越级跳闸事故,引发全站直流系统失压,甚至造成电网系统解列的恶性事故。 所以,测试和验证直流断路器的保护及配合特性,对防止事故扩大和设备损坏极为重要。要准确分析目前变电站直流系统中保护及配合存在的问题,需进行有关直流断路器短路保护特性试验和极差配合验证试验。 可是,有关直流断路器短路保护特性试验一直是在国家级实验室或检测站进行。全套设备占地面积大,需要配置专门的整流调压装置、大电流电感-电阻调整负载箱,操作复杂。 所以,直流断路器在变电站直流电源系统应用至今,一直缺乏现场对安装后的直流断路器短路保护动作特性和级差配合的检测手段,无法针对直流系统这类事故进行治理和采取必要的防范措施。 在对直流断路器的动作特性测试,仅测定其在短路电流达到动作值时是否动作及动作响应时间,未测定断路器的全开断特性。同时被测直流断路器其断口绝缘距离对于220V电压足够大,可以不考虑断口恢复电压的影响(恢复电压在断路器极限开断时会对电弧熄灭产生较大的影响),所以,现场对直流断路器进行动作特性测试,考虑的仅是进入电磁脱扣区的短路电流值,其值在断路器额定电流的20倍以内,远远小于极限开断电流几十kA(至少相差一个数量级)所以该项目对人工短路电流设定为:电流调整范围0~1000A,出口电压范围0~24V,时间常数范围1.5~5ms。 通过上述直流断路器灭弧机理与动作特性关系的分析,采用低压大电流进行保护动作特性试验的是可行的。同时与上海电器科学研究所标准室,GB14048标准主要起草人季慧玉等讨论,季老师也赞同课题组的方案。 《变电站直流断路器动作特性测试研究》主要研究内容是:①研究现场进行直流断路器动作特性测试及级差配合验证的方法。②开发直流断路器动作特性测试装置及测试分析软件。③开发配合现场测试使用的程控直流大电流功率源。根据GB14048.2-2001和GB10963.2-2003标准,确定了现场测试人工大电流源的短路电流值和短路电流时间常数的调整范围。 采用数字存储示波器对波形采集、分析。 进行了定时限可返回时间(不脱扣持续时间)、短路(瞬动)保护动作时间(断开时间)及级差配合的测试方法研究应用前景:该项目的完成为避免直流电源系统直流断路器的越级跳闸事故,造成全站直流系统失压及事故扩大,引发电网系统解列的恶性事故。 为严格执行国家电网公司十八项反措、运行规范、技术监督管理及设备评价等相关规定要求,为直流电源设备实施标准化作业,提供有效而简便的符合国家、行业标准要求的直流断路器动作特性参数测试和级差配合验证的技术手段,既推动直流电源专业的设备检修维护向标准化、规范化、科学化迈进,又使我省在直流电源设备检修维护领域增添了一种新型测试设备。 随着贯彻规范的实施以及变电站直流电源系统设备评价工作的进行。安装调试单位和各运行维护单位将逐步开展直流断路器动作特性参数的测定和直流电源系统级差配合的验证。 而质检机构的试验设备大多为体积大、重量大的固定式,不适合在变电站等现场使用。而国内(国外类似产品未见报道)现有的应用于现场的产品均为对过载电流-时间特性进行测试,而电力工程更关注的是,在变电站直流电源系统中,直流回路各保护器件在发生短路故障时,会不会出现保护器件的越级跳闸,所以现有的便携式产品及方案在检测方法和测试设备参数上,尚无法满足电力工程现场应用《变电站直流断路器动作特性测试研究》项目的完成,将及时填补这一领域的空白,极大的满足电力工程中变电站现场测试的需求。 与前期开发的充电装置测试设备可以形成全范围、系列化的产品,最大限度地满足了变电站直流电源系统基本参数的检测与验证,将广泛地应用于直流电源系统设备的检修、试验中。对保证直流系统正常和保障电网安全运行具有重要意义,随着各级(包括地方电力)专业技术监督管理力度的加大和深入,应当相信该项目有着非常广泛的应用前景。 该项目的广泛应用将产生巨大的经济和社会效益。
一种桥式双向无弧直流断路器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本公开揭示了一种桥式双向无弧直流断路器 断路器包括主电流电路,转移电流电路以及能量耗散电路;其中,主电流电路用于通过正常工作状态下的电流;能量耗散电路用于在短路故障电流达到阈值、转移电流电路断开时,耗散短路故障电流的能量;转移电流电路采用桥式电路,采用提高电路的耐压水平和使用寿命的导通控件,用于当出现短路故障电流时,实现短路故障电流从主电流电路的转移;同时,所述断路器转移电流电路采用一组单向具有可关断能力功率半导体器件实现对电流的双向分断,相对于现有设计,最少节省了50%的单向具有可关断能力功率半导体器件,有效降低断路器体积与制造成本。
一种磁感应转移和限流保护相结合的直流断路器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种磁感应转移和限流保护相结合的直流断路器,包括主电流电路和转移电流电路;其中,主电流电路与转移电流电路并联;主电流电路为快速开关;转移电流电路由电路1至电路6组成桥式电路;电路1与电路2串联后与主电流电路并联;电路1,电路2由真空、气体触发间隙或者高速机械开关组成所述转移电流电路采用桥式结构,仅用一组单向具有分断功能的组件就可以实现电流的双向分断,相比于现有结构可关断器件的使用量可以减少50%。同时,转移电路内部包含辅助耗能模块电路5以及开断模块电路6,通过将主电路的电流转移至辅助耗能模块可以进一步降低开断模块中可关断器件的使用量,因此总的可关断器件使用量变为原来的25%,减小断路器成本。
一种磁脉冲转移式无弧直流断路器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本公开揭示了一种磁脉冲转移式无弧直流断路器 直流断路器包括主电流电路,转移电流电路以及过电压限制电路;其中,主电流电路、转移电流电路以及过电压限制电路并联;主电流电路包括可截断主电流电路反向电流的导通控件,实现电流无弧开断,该导通控件由具有单向导通功能的功率半导体器件反向并联组成;转移电流电路是一种桥式电路,包括提高电路的耐压水平的导通控件;同时,所述直流断路器转移电流电路仅用一组单向具有可关断能力功率半导体器件实现对电流的双向分断,相对于现有设计,最少节省了50%的单向具有可关断能力功率半导体器件,有效降低断路器体积和制造成本。
找到19项技术成果数据。
找技术 >一种以直流断路器为主的直流线路故障隔离和重合闸策略
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种柔性直流输电系统中以直流断路器为主,换流器为辅的直流线路故障隔离和重合闸策略。其特点是直流线路故障后,隔离换流器的闭锁信号,通过直流断路器跳闸断开故障,并在预设延时后,重合闸直流断路器来恢复直流系统。若直流断路器重合闸不成功,再立即闭锁换流器。该策略的优点是故障后由直流断路器快速切断故障电流,而没有立即闭锁换流器,仅在直流断路器重合闸不成功并判断为永久性故障后再闭锁换流器。由于大多数直流架空线故障为瞬时性故障,因此直流系统能实现故障后的快速恢复,减小功率输送的损失,而交流系统因换流器闭锁受到的冲击及换流器相继闭锁的可能性也大大降低,交直流系统的稳定性得到增强。
超高压混合式直流断路器的研发与应用
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应用行业:制造业
技术简介
本项目依托张北可再生能源柔性直流电网工程,主要研究500kV超高压混合型直流断路器关键技术。基于电压源换流器的柔性直流输电技术具有独立调节有功及无功功率、谐波含量小等特点,构建柔性直流电网对于大规模新能源并网和提高电网大规模远距离输电能力具有重大的意义。高压直流断路器作为柔性直流电网中的故障快速隔离装置,是构建直流电网的关键设备,缺少高压直流断路器将极大地影响柔性直流电网的运行灵活性及供电可靠性,严重制约柔性直流输电技术的发展及应用。然而高压直流断路器不同于传统交流断路器,其研发存在诸多技术难点,如直流电流没有自然过零点,直流电弧不易熄灭,直流断路器需解决开断时的灭弧难题;直流系统阻抗较之交流系统要小得多,其短路电流增长极快,直流断路需解决快速准确判断故障并开断短路电流的难题。 目前传统的机械式直流断路器虽然通态损耗低,开断故障电流能力也强,但是其分断速度较慢,不满足3ms关断故障电流的要求;固态直流断路器虽然分断速度较快,但需要较多电子器件的串联,使得其通态损耗高、成本高。为了解决此难题,本项目围绕一种新型的混合型直流断路器的研究与应用而展开,这种新型混合式高压直流断路器综合上述两种断路器有点,具有通态损耗低、耐压强度高且开断速度快等优点,是目前研究的热点。 超高压混合型直流断路器关键技术的研究,旨在提高柔性直流电网的可靠性与运行灵活性,提升我国在超高压柔性直流输电领域的话语权,属于电力系统及其自动化范畴。项目研究了一种混合直流断路器的拓扑结构,采用桥式换向阀组和单向开断阀组构成分断支路,与常规拓扑相比,使用一半数量的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)即可实现电流双向开断,经济性好和可靠性高。研究了了一种基于电弧电压的混合型直流断路器,推导了电流换流物理过程的数学关系,并设计研制了样机,成功开断10kA短路电流。研究了直流断路器动作原理以及与行波保护配合策略,可在换流站闭锁前切除线路故障,并能够辨别区内和区外故障,保证电网稳定运行。研究了高压直流断路器内部电力电子器件串、并联的均压 、均流策略。研究了直流断路器中相关辅助回路的设计,包括转移回路和耗能回路。研究了直流断路器快速机械开关、主支路阀组以及转移支路阀组等关键构成部件的电气应力,提出了能够全面考核整机电磁、热与机械等性能的运行试验和绝缘试验项目,并完成了试验系统的搭建,该研究为未来混合式高压直流断路器相关试验检测标准的制定奠定了基础。
光伏专用多断点塑壳直流断路器的研制与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
在目前全球能源与环境条件下,由于矿物能源消耗巨大,并且还有增大温室气体与污染物排放的弊端,开发新能源具有重大的意义。 目前技术上相对比较成熟、应用上比较广泛的新能源中,太阳能是最具有发展前景的,而光伏电站可不通过任何燃料即可将太阳能直接、即刻转化为电能。 目前常规配电系统中应用的低压电器并不能完全满足光伏系统的特殊使用要求,具有以下弊端: 为了适应光伏环境下更高的工作电压以及更高的分断能力的要求,普遍采用断点串联的方法。 但目前国内外厂家使用在断路器的外接线端子处进行接线的方案,使断路器的两极或更多极串联起来以形成串联断点。但这样导致此处的热积累增大,热量通过热传递到断路器内部后,直接影响采用双金属片作为长延时脱扣器的长延时动作特性。 针对以上问题,本项目采用内部采用预置接线断点串联的方法,很好地提高了光伏使用环境下断路器的工作性能。 本项目的多断点断路器采用以下的技术原理: 本断路器为光伏专用多断点塑壳直流断路器,采用预置内连接方式,在断路器壳体内部将多个断点串联,用户无需为了串联断点自行在接线端子处接线。长延时特性也是在这种预置内接线的方式下进行整定,用户使用时其动作特性也不会受到影响。 本断路器主要由绝缘壳体、操作机构、脱扣器、动触头、静触头、灭弧室以及绝缘转轴等功能部件组成。 动触头安装于绝缘转轴上,安装后各组动触头间相互绝缘,可相对于绝缘转轴转动,每组动触头都具有对应的静触头和灭弧室。 在断路器的动触头上设有一孔,由一根轴穿过动触头上的孔并穿过扭簧的圆柱螺旋部分,该动触头固定于绝缘转轴的槽中。 扭簧的上扭臂压在条形动触头尾部的槽中,扭簧的下扭臂压在绝缘转轴的一个面上,通过以上两个作用力,使扭簧储存一定的能量,并使扭簧的圆柱螺旋部分的内表面压在轴的圆柱外表面上,从而紧紧地将轴压在绝缘转轴的槽中。 这样的结构可以使得动触头能以轴为轴心,相对于绝缘转轴转动,但动触头转动的前提是必需克服扭簧的扭力。 一组软导体通过焊接的方式将两个动触头的尾部连接起来。由于连接体为软线,所以两个动触头可以相对独立转动。 断路器的双生静触头由一体的导电基体上焊接静触点构成。双生静触头上的两个静触点分别位于基座的两相邻腔中,且两腔之间的绝缘壁上具有凹槽,该凹槽构成了容纳两组静触点之间的导电基体的通道。断点由动触头或U 型动触头上的一组动触点与一组静触点构成。性能指标:额定绝缘电压1000V,额定工作电压DC1000V,额定电流63A~250A,热磁式过电流脱扣器,极限短路分断能力15kA,具有隔离特性,允许环境温度-45~+70℃,使用类别A类。 近年来太阳能光伏产业发展迅猛,带动相应的国内外众多电气生产厂家均开发了光伏专用电器。本项目的光伏专用多断点塑壳直流断路器,采用自有技术设计制造,该产品的安全性能为国内外同类产品之最佳产品。本公司研发的光伏专用断路器产品相对于其他厂家的产品具有如下技术优势: (1)工作电压更高:相比其他同类产品,具有更高的工作电压,高达1000V。(2)基准环境温度为40℃,不会造成断路器误动作,进而减少光伏电厂不必要的经济损失。 (3)遵循最新的美国光伏标准UL489B,技术性能指标更符合光伏系统应用的要求。 (4)无需降容:国内首创的内部预置串接线技术,克服了外接线温升过高,而选用容量更大的断路器,降容使用而导致成本大幅度提高的问题。 (5)保护精确:外部接线导致断路器降容使用,还会出现断路器过载保护(值)特性超过回路中产生的最大故障电流值,进而产生拒绝保护动作,使线路过载发热而烧毁的问题。 本产品已成功推向市场,广泛应用于各光伏发电领域。产品适用于汇流箱出线端、直流柜入口或逆变器入口,实现的主要功能:在线路维修时提供隔离功能;出现异常故障时对进线端进行保护;对光伏汇流箱和直流柜之间的线缆提供保护。产品具有温升低、接线简单方便、可靠经济、安全性能高等技术特点。 该产品的成功研制,满足了国内外市场对光伏发电专用保护电器的需求,一经推出广受好评,三年累计销售收入超过2亿元,从研发到最终合格成品出厂增加就业人员近150人,同时,本产品的预置内连接创新技术也获得了两项发明专利的授权。
一种基于桥式感应转移直流断路器及其使用方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种基于桥式感应转移的直流断路器及其使用方法,包括相互并联的主电流电路,能量耗散电路以及转移电流电路;所述转移电流电路包含电容和电感组成的串联电路、支路电感和桥式支路串联组成的闭合电路,所述电感和支路电感耦合组成一个互感器。本发明并联的桥式放电电容电路和感应电感电路实现对电流的快速分断,可以有效降低断路器控制体积大小与制造成本。利用桥式感应转移模块实现电流快速地双向转移和分断,而且主回路电容不用预充电,实现二次充电电路和主回路的隔离,转移速度快。主回路电容仅需要单向充电,可以降低电容体积和成本,开断可靠性高。
一种磁脉冲感应转移式直流断路器及其使用方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开揭示了一种磁脉冲感应转移式直流断路器及其使用方法。所述直流断路器包括主电流电路和转移电流电路,主电流电路包含快速机械开关或者机械开关与电力电子器件的组合,转移电流电路包含避雷器和互感器。互感器产生的电压可以直接将电流转移至避雷器,省去了电流向电容器或者电力电子器件转移的过程,具有高限流或高开断速度。电容充电单元与直流系统的隔离,显著减小充电单元的电压等级与体积,提高了动作可靠性。在转移电流电路互感器的原边侧使用功率半导体器件或触发间隙组成桥式电路,实现双向电流转移,桥式电路的耐压和成本低。
一种基于超导限流的无弧直流断路器及开断方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明涉及一种基于超导限流的无弧直流断路器及开断方法,断路器包括串联的隔离开关单元,超导限流单元,无弧开断单元;超导限流单元为电阻型超导限流器,无弧开断单元包括机械开关,换流电容和吸能支路;故障发生时,超导限流单元失超限制短路电流,且两端攀升电压作为无弧开断单元机械开关动作的控制信号;无弧开断单元收到控制信号后,分断直流;最终隔离开关单元零电流分断;本发明中利用超导限流单元限制短路电流,降低换流电容充电速率,由于机械开关与换流电容两端电压相等,机械开关两端电压在开断过程中具有低于维持电弧所需电压的阶段,因此电弧无法产生或者迅速熄灭;同时超导限流单元抑制了电容上电压电流振荡,防止过电压产生。
变电站直流断路器动作特性测试研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
简要技术说明:由于不同生产厂家或同一厂家不同系列的直流断路器的保护动作特性差异,已造成多起越级跳闸事故,引发全站直流系统失压,甚至造成电网系统解列的恶性事故。 所以,测试和验证直流断路器的保护及配合特性,对防止事故扩大和设备损坏极为重要。要准确分析目前变电站直流系统中保护及配合存在的问题,需进行有关直流断路器短路保护特性试验和极差配合验证试验。 可是,有关直流断路器短路保护特性试验一直是在国家级实验室或检测站进行。全套设备占地面积大,需要配置专门的整流调压装置、大电流电感-电阻调整负载箱,操作复杂。 所以,直流断路器在变电站直流电源系统应用至今,一直缺乏现场对安装后的直流断路器短路保护动作特性和级差配合的检测手段,无法针对直流系统这类事故进行治理和采取必要的防范措施。 在对直流断路器的动作特性测试,仅测定其在短路电流达到动作值时是否动作及动作响应时间,未测定断路器的全开断特性。同时被测直流断路器其断口绝缘距离对于220V电压足够大,可以不考虑断口恢复电压的影响(恢复电压在断路器极限开断时会对电弧熄灭产生较大的影响),所以,现场对直流断路器进行动作特性测试,考虑的仅是进入电磁脱扣区的短路电流值,其值在断路器额定电流的20倍以内,远远小于极限开断电流几十kA(至少相差一个数量级)所以该项目对人工短路电流设定为:电流调整范围0~1000A,出口电压范围0~24V,时间常数范围1.5~5ms。 通过上述直流断路器灭弧机理与动作特性关系的分析,采用低压大电流进行保护动作特性试验的是可行的。同时与上海电器科学研究所标准室,GB14048标准主要起草人季慧玉等讨论,季老师也赞同课题组的方案。 《变电站直流断路器动作特性测试研究》主要研究内容是:①研究现场进行直流断路器动作特性测试及级差配合验证的方法。②开发直流断路器动作特性测试装置及测试分析软件。③开发配合现场测试使用的程控直流大电流功率源。根据GB14048.2-2001和GB10963.2-2003标准,确定了现场测试人工大电流源的短路电流值和短路电流时间常数的调整范围。 采用数字存储示波器对波形采集、分析。 进行了定时限可返回时间(不脱扣持续时间)、短路(瞬动)保护动作时间(断开时间)及级差配合的测试方法研究应用前景:该项目的完成为避免直流电源系统直流断路器的越级跳闸事故,造成全站直流系统失压及事故扩大,引发电网系统解列的恶性事故。 为严格执行国家电网公司十八项反措、运行规范、技术监督管理及设备评价等相关规定要求,为直流电源设备实施标准化作业,提供有效而简便的符合国家、行业标准要求的直流断路器动作特性参数测试和级差配合验证的技术手段,既推动直流电源专业的设备检修维护向标准化、规范化、科学化迈进,又使我省在直流电源设备检修维护领域增添了一种新型测试设备。 随着贯彻规范的实施以及变电站直流电源系统设备评价工作的进行。安装调试单位和各运行维护单位将逐步开展直流断路器动作特性参数的测定和直流电源系统级差配合的验证。 而质检机构的试验设备大多为体积大、重量大的固定式,不适合在变电站等现场使用。而国内(国外类似产品未见报道)现有的应用于现场的产品均为对过载电流-时间特性进行测试,而电力工程更关注的是,在变电站直流电源系统中,直流回路各保护器件在发生短路故障时,会不会出现保护器件的越级跳闸,所以现有的便携式产品及方案在检测方法和测试设备参数上,尚无法满足电力工程现场应用《变电站直流断路器动作特性测试研究》项目的完成,将及时填补这一领域的空白,极大的满足电力工程中变电站现场测试的需求。 与前期开发的充电装置测试设备可以形成全范围、系列化的产品,最大限度地满足了变电站直流电源系统基本参数的检测与验证,将广泛地应用于直流电源系统设备的检修、试验中。对保证直流系统正常和保障电网安全运行具有重要意义,随着各级(包括地方电力)专业技术监督管理力度的加大和深入,应当相信该项目有着非常广泛的应用前景。 该项目的广泛应用将产生巨大的经济和社会效益。
一种桥式双向无弧直流断路器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本公开揭示了一种桥式双向无弧直流断路器 断路器包括主电流电路,转移电流电路以及能量耗散电路;其中,主电流电路用于通过正常工作状态下的电流;能量耗散电路用于在短路故障电流达到阈值、转移电流电路断开时,耗散短路故障电流的能量;转移电流电路采用桥式电路,采用提高电路的耐压水平和使用寿命的导通控件,用于当出现短路故障电流时,实现短路故障电流从主电流电路的转移;同时,所述断路器转移电流电路采用一组单向具有可关断能力功率半导体器件实现对电流的双向分断,相对于现有设计,最少节省了50%的单向具有可关断能力功率半导体器件,有效降低断路器体积与制造成本。
一种磁感应转移和限流保护相结合的直流断路器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种磁感应转移和限流保护相结合的直流断路器,包括主电流电路和转移电流电路;其中,主电流电路与转移电流电路并联;主电流电路为快速开关;转移电流电路由电路1至电路6组成桥式电路;电路1与电路2串联后与主电流电路并联;电路1,电路2由真空、气体触发间隙或者高速机械开关组成所述转移电流电路采用桥式结构,仅用一组单向具有分断功能的组件就可以实现电流的双向分断,相比于现有结构可关断器件的使用量可以减少50%。同时,转移电路内部包含辅助耗能模块电路5以及开断模块电路6,通过将主电路的电流转移至辅助耗能模块可以进一步降低开断模块中可关断器件的使用量,因此总的可关断器件使用量变为原来的25%,减小断路器成本。
一种磁脉冲转移式无弧直流断路器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本公开揭示了一种磁脉冲转移式无弧直流断路器 直流断路器包括主电流电路,转移电流电路以及过电压限制电路;其中,主电流电路、转移电流电路以及过电压限制电路并联;主电流电路包括可截断主电流电路反向电流的导通控件,实现电流无弧开断,该导通控件由具有单向导通功能的功率半导体器件反向并联组成;转移电流电路是一种桥式电路,包括提高电路的耐压水平的导通控件;同时,所述直流断路器转移电流电路仅用一组单向具有可关断能力功率半导体器件实现对电流的双向分断,相对于现有设计,最少节省了50%的单向具有可关断能力功率半导体器件,有效降低断路器体积和制造成本。
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找技术 >一种以直流断路器为主的直流线路故障隔离和重合闸策略
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种柔性直流输电系统中以直流断路器为主,换流器为辅的直流线路故障隔离和重合闸策略。其特点是直流线路故障后,隔离换流器的闭锁信号,通过直流断路器跳闸断开故障,并在预设延时后,重合闸直流断路器来恢复直流系统。若直流断路器重合闸不成功,再立即闭锁换流器。该策略的优点是故障后由直流断路器快速切断故障电流,而没有立即闭锁换流器,仅在直流断路器重合闸不成功并判断为永久性故障后再闭锁换流器。由于大多数直流架空线故障为瞬时性故障,因此直流系统能实现故障后的快速恢复,减小功率输送的损失,而交流系统因换流器闭锁受到的冲击及换流器相继闭锁的可能性也大大降低,交直流系统的稳定性得到增强。
超高压混合式直流断路器的研发与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目依托张北可再生能源柔性直流电网工程,主要研究500kV超高压混合型直流断路器关键技术。基于电压源换流器的柔性直流输电技术具有独立调节有功及无功功率、谐波含量小等特点,构建柔性直流电网对于大规模新能源并网和提高电网大规模远距离输电能力具有重大的意义。高压直流断路器作为柔性直流电网中的故障快速隔离装置,是构建直流电网的关键设备,缺少高压直流断路器将极大地影响柔性直流电网的运行灵活性及供电可靠性,严重制约柔性直流输电技术的发展及应用。然而高压直流断路器不同于传统交流断路器,其研发存在诸多技术难点,如直流电流没有自然过零点,直流电弧不易熄灭,直流断路器需解决开断时的灭弧难题;直流系统阻抗较之交流系统要小得多,其短路电流增长极快,直流断路需解决快速准确判断故障并开断短路电流的难题。 目前传统的机械式直流断路器虽然通态损耗低,开断故障电流能力也强,但是其分断速度较慢,不满足3ms关断故障电流的要求;固态直流断路器虽然分断速度较快,但需要较多电子器件的串联,使得其通态损耗高、成本高。为了解决此难题,本项目围绕一种新型的混合型直流断路器的研究与应用而展开,这种新型混合式高压直流断路器综合上述两种断路器有点,具有通态损耗低、耐压强度高且开断速度快等优点,是目前研究的热点。 超高压混合型直流断路器关键技术的研究,旨在提高柔性直流电网的可靠性与运行灵活性,提升我国在超高压柔性直流输电领域的话语权,属于电力系统及其自动化范畴。项目研究了一种混合直流断路器的拓扑结构,采用桥式换向阀组和单向开断阀组构成分断支路,与常规拓扑相比,使用一半数量的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)即可实现电流双向开断,经济性好和可靠性高。研究了了一种基于电弧电压的混合型直流断路器,推导了电流换流物理过程的数学关系,并设计研制了样机,成功开断10kA短路电流。研究了直流断路器动作原理以及与行波保护配合策略,可在换流站闭锁前切除线路故障,并能够辨别区内和区外故障,保证电网稳定运行。研究了高压直流断路器内部电力电子器件串、并联的均压 、均流策略。研究了直流断路器中相关辅助回路的设计,包括转移回路和耗能回路。研究了直流断路器快速机械开关、主支路阀组以及转移支路阀组等关键构成部件的电气应力,提出了能够全面考核整机电磁、热与机械等性能的运行试验和绝缘试验项目,并完成了试验系统的搭建,该研究为未来混合式高压直流断路器相关试验检测标准的制定奠定了基础。
光伏专用多断点塑壳直流断路器的研制与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
在目前全球能源与环境条件下,由于矿物能源消耗巨大,并且还有增大温室气体与污染物排放的弊端,开发新能源具有重大的意义。 目前技术上相对比较成熟、应用上比较广泛的新能源中,太阳能是最具有发展前景的,而光伏电站可不通过任何燃料即可将太阳能直接、即刻转化为电能。 目前常规配电系统中应用的低压电器并不能完全满足光伏系统的特殊使用要求,具有以下弊端: 为了适应光伏环境下更高的工作电压以及更高的分断能力的要求,普遍采用断点串联的方法。 但目前国内外厂家使用在断路器的外接线端子处进行接线的方案,使断路器的两极或更多极串联起来以形成串联断点。但这样导致此处的热积累增大,热量通过热传递到断路器内部后,直接影响采用双金属片作为长延时脱扣器的长延时动作特性。 针对以上问题,本项目采用内部采用预置接线断点串联的方法,很好地提高了光伏使用环境下断路器的工作性能。 本项目的多断点断路器采用以下的技术原理: 本断路器为光伏专用多断点塑壳直流断路器,采用预置内连接方式,在断路器壳体内部将多个断点串联,用户无需为了串联断点自行在接线端子处接线。长延时特性也是在这种预置内接线的方式下进行整定,用户使用时其动作特性也不会受到影响。 本断路器主要由绝缘壳体、操作机构、脱扣器、动触头、静触头、灭弧室以及绝缘转轴等功能部件组成。 动触头安装于绝缘转轴上,安装后各组动触头间相互绝缘,可相对于绝缘转轴转动,每组动触头都具有对应的静触头和灭弧室。 在断路器的动触头上设有一孔,由一根轴穿过动触头上的孔并穿过扭簧的圆柱螺旋部分,该动触头固定于绝缘转轴的槽中。 扭簧的上扭臂压在条形动触头尾部的槽中,扭簧的下扭臂压在绝缘转轴的一个面上,通过以上两个作用力,使扭簧储存一定的能量,并使扭簧的圆柱螺旋部分的内表面压在轴的圆柱外表面上,从而紧紧地将轴压在绝缘转轴的槽中。 这样的结构可以使得动触头能以轴为轴心,相对于绝缘转轴转动,但动触头转动的前提是必需克服扭簧的扭力。 一组软导体通过焊接的方式将两个动触头的尾部连接起来。由于连接体为软线,所以两个动触头可以相对独立转动。 断路器的双生静触头由一体的导电基体上焊接静触点构成。双生静触头上的两个静触点分别位于基座的两相邻腔中,且两腔之间的绝缘壁上具有凹槽,该凹槽构成了容纳两组静触点之间的导电基体的通道。断点由动触头或U 型动触头上的一组动触点与一组静触点构成。性能指标:额定绝缘电压1000V,额定工作电压DC1000V,额定电流63A~250A,热磁式过电流脱扣器,极限短路分断能力15kA,具有隔离特性,允许环境温度-45~+70℃,使用类别A类。 近年来太阳能光伏产业发展迅猛,带动相应的国内外众多电气生产厂家均开发了光伏专用电器。本项目的光伏专用多断点塑壳直流断路器,采用自有技术设计制造,该产品的安全性能为国内外同类产品之最佳产品。本公司研发的光伏专用断路器产品相对于其他厂家的产品具有如下技术优势: (1)工作电压更高:相比其他同类产品,具有更高的工作电压,高达1000V。(2)基准环境温度为40℃,不会造成断路器误动作,进而减少光伏电厂不必要的经济损失。 (3)遵循最新的美国光伏标准UL489B,技术性能指标更符合光伏系统应用的要求。 (4)无需降容:国内首创的内部预置串接线技术,克服了外接线温升过高,而选用容量更大的断路器,降容使用而导致成本大幅度提高的问题。 (5)保护精确:外部接线导致断路器降容使用,还会出现断路器过载保护(值)特性超过回路中产生的最大故障电流值,进而产生拒绝保护动作,使线路过载发热而烧毁的问题。 本产品已成功推向市场,广泛应用于各光伏发电领域。产品适用于汇流箱出线端、直流柜入口或逆变器入口,实现的主要功能:在线路维修时提供隔离功能;出现异常故障时对进线端进行保护;对光伏汇流箱和直流柜之间的线缆提供保护。产品具有温升低、接线简单方便、可靠经济、安全性能高等技术特点。 该产品的成功研制,满足了国内外市场对光伏发电专用保护电器的需求,一经推出广受好评,三年累计销售收入超过2亿元,从研发到最终合格成品出厂增加就业人员近150人,同时,本产品的预置内连接创新技术也获得了两项发明专利的授权。
一种基于桥式感应转移直流断路器及其使用方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种基于桥式感应转移的直流断路器及其使用方法,包括相互并联的主电流电路,能量耗散电路以及转移电流电路;所述转移电流电路包含电容和电感组成的串联电路、支路电感和桥式支路串联组成的闭合电路,所述电感和支路电感耦合组成一个互感器。本发明并联的桥式放电电容电路和感应电感电路实现对电流的快速分断,可以有效降低断路器控制体积大小与制造成本。利用桥式感应转移模块实现电流快速地双向转移和分断,而且主回路电容不用预充电,实现二次充电电路和主回路的隔离,转移速度快。主回路电容仅需要单向充电,可以降低电容体积和成本,开断可靠性高。
一种磁脉冲感应转移式直流断路器及其使用方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开揭示了一种磁脉冲感应转移式直流断路器及其使用方法。所述直流断路器包括主电流电路和转移电流电路,主电流电路包含快速机械开关或者机械开关与电力电子器件的组合,转移电流电路包含避雷器和互感器。互感器产生的电压可以直接将电流转移至避雷器,省去了电流向电容器或者电力电子器件转移的过程,具有高限流或高开断速度。电容充电单元与直流系统的隔离,显著减小充电单元的电压等级与体积,提高了动作可靠性。在转移电流电路互感器的原边侧使用功率半导体器件或触发间隙组成桥式电路,实现双向电流转移,桥式电路的耐压和成本低。
一种基于超导限流的无弧直流断路器及开断方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明涉及一种基于超导限流的无弧直流断路器及开断方法,断路器包括串联的隔离开关单元,超导限流单元,无弧开断单元;超导限流单元为电阻型超导限流器,无弧开断单元包括机械开关,换流电容和吸能支路;故障发生时,超导限流单元失超限制短路电流,且两端攀升电压作为无弧开断单元机械开关动作的控制信号;无弧开断单元收到控制信号后,分断直流;最终隔离开关单元零电流分断;本发明中利用超导限流单元限制短路电流,降低换流电容充电速率,由于机械开关与换流电容两端电压相等,机械开关两端电压在开断过程中具有低于维持电弧所需电压的阶段,因此电弧无法产生或者迅速熄灭;同时超导限流单元抑制了电容上电压电流振荡,防止过电压产生。
变电站直流断路器动作特性测试研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
简要技术说明:由于不同生产厂家或同一厂家不同系列的直流断路器的保护动作特性差异,已造成多起越级跳闸事故,引发全站直流系统失压,甚至造成电网系统解列的恶性事故。 所以,测试和验证直流断路器的保护及配合特性,对防止事故扩大和设备损坏极为重要。要准确分析目前变电站直流系统中保护及配合存在的问题,需进行有关直流断路器短路保护特性试验和极差配合验证试验。 可是,有关直流断路器短路保护特性试验一直是在国家级实验室或检测站进行。全套设备占地面积大,需要配置专门的整流调压装置、大电流电感-电阻调整负载箱,操作复杂。 所以,直流断路器在变电站直流电源系统应用至今,一直缺乏现场对安装后的直流断路器短路保护动作特性和级差配合的检测手段,无法针对直流系统这类事故进行治理和采取必要的防范措施。 在对直流断路器的动作特性测试,仅测定其在短路电流达到动作值时是否动作及动作响应时间,未测定断路器的全开断特性。同时被测直流断路器其断口绝缘距离对于220V电压足够大,可以不考虑断口恢复电压的影响(恢复电压在断路器极限开断时会对电弧熄灭产生较大的影响),所以,现场对直流断路器进行动作特性测试,考虑的仅是进入电磁脱扣区的短路电流值,其值在断路器额定电流的20倍以内,远远小于极限开断电流几十kA(至少相差一个数量级)所以该项目对人工短路电流设定为:电流调整范围0~1000A,出口电压范围0~24V,时间常数范围1.5~5ms。 通过上述直流断路器灭弧机理与动作特性关系的分析,采用低压大电流进行保护动作特性试验的是可行的。同时与上海电器科学研究所标准室,GB14048标准主要起草人季慧玉等讨论,季老师也赞同课题组的方案。 《变电站直流断路器动作特性测试研究》主要研究内容是:①研究现场进行直流断路器动作特性测试及级差配合验证的方法。②开发直流断路器动作特性测试装置及测试分析软件。③开发配合现场测试使用的程控直流大电流功率源。根据GB14048.2-2001和GB10963.2-2003标准,确定了现场测试人工大电流源的短路电流值和短路电流时间常数的调整范围。 采用数字存储示波器对波形采集、分析。 进行了定时限可返回时间(不脱扣持续时间)、短路(瞬动)保护动作时间(断开时间)及级差配合的测试方法研究应用前景:该项目的完成为避免直流电源系统直流断路器的越级跳闸事故,造成全站直流系统失压及事故扩大,引发电网系统解列的恶性事故。 为严格执行国家电网公司十八项反措、运行规范、技术监督管理及设备评价等相关规定要求,为直流电源设备实施标准化作业,提供有效而简便的符合国家、行业标准要求的直流断路器动作特性参数测试和级差配合验证的技术手段,既推动直流电源专业的设备检修维护向标准化、规范化、科学化迈进,又使我省在直流电源设备检修维护领域增添了一种新型测试设备。 随着贯彻规范的实施以及变电站直流电源系统设备评价工作的进行。安装调试单位和各运行维护单位将逐步开展直流断路器动作特性参数的测定和直流电源系统级差配合的验证。 而质检机构的试验设备大多为体积大、重量大的固定式,不适合在变电站等现场使用。而国内(国外类似产品未见报道)现有的应用于现场的产品均为对过载电流-时间特性进行测试,而电力工程更关注的是,在变电站直流电源系统中,直流回路各保护器件在发生短路故障时,会不会出现保护器件的越级跳闸,所以现有的便携式产品及方案在检测方法和测试设备参数上,尚无法满足电力工程现场应用《变电站直流断路器动作特性测试研究》项目的完成,将及时填补这一领域的空白,极大的满足电力工程中变电站现场测试的需求。 与前期开发的充电装置测试设备可以形成全范围、系列化的产品,最大限度地满足了变电站直流电源系统基本参数的检测与验证,将广泛地应用于直流电源系统设备的检修、试验中。对保证直流系统正常和保障电网安全运行具有重要意义,随着各级(包括地方电力)专业技术监督管理力度的加大和深入,应当相信该项目有着非常广泛的应用前景。 该项目的广泛应用将产生巨大的经济和社会效益。
一种桥式双向无弧直流断路器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本公开揭示了一种桥式双向无弧直流断路器 断路器包括主电流电路,转移电流电路以及能量耗散电路;其中,主电流电路用于通过正常工作状态下的电流;能量耗散电路用于在短路故障电流达到阈值、转移电流电路断开时,耗散短路故障电流的能量;转移电流电路采用桥式电路,采用提高电路的耐压水平和使用寿命的导通控件,用于当出现短路故障电流时,实现短路故障电流从主电流电路的转移;同时,所述断路器转移电流电路采用一组单向具有可关断能力功率半导体器件实现对电流的双向分断,相对于现有设计,最少节省了50%的单向具有可关断能力功率半导体器件,有效降低断路器体积与制造成本。
一种磁感应转移和限流保护相结合的直流断路器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种磁感应转移和限流保护相结合的直流断路器,包括主电流电路和转移电流电路;其中,主电流电路与转移电流电路并联;主电流电路为快速开关;转移电流电路由电路1至电路6组成桥式电路;电路1与电路2串联后与主电流电路并联;电路1,电路2由真空、气体触发间隙或者高速机械开关组成所述转移电流电路采用桥式结构,仅用一组单向具有分断功能的组件就可以实现电流的双向分断,相比于现有结构可关断器件的使用量可以减少50%。同时,转移电路内部包含辅助耗能模块电路5以及开断模块电路6,通过将主电路的电流转移至辅助耗能模块可以进一步降低开断模块中可关断器件的使用量,因此总的可关断器件使用量变为原来的25%,减小断路器成本。
一种磁脉冲转移式无弧直流断路器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本公开揭示了一种磁脉冲转移式无弧直流断路器 直流断路器包括主电流电路,转移电流电路以及过电压限制电路;其中,主电流电路、转移电流电路以及过电压限制电路并联;主电流电路包括可截断主电流电路反向电流的导通控件,实现电流无弧开断,该导通控件由具有单向导通功能的功率半导体器件反向并联组成;转移电流电路是一种桥式电路,包括提高电路的耐压水平的导通控件;同时,所述直流断路器转移电流电路仅用一组单向具有可关断能力功率半导体器件实现对电流的双向分断,相对于现有设计,最少节省了50%的单向具有可关断能力功率半导体器件,有效降低断路器体积和制造成本。
找到19项技术成果数据。
找技术 >一种以直流断路器为主的直流线路故障隔离和重合闸策略
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种柔性直流输电系统中以直流断路器为主,换流器为辅的直流线路故障隔离和重合闸策略。其特点是直流线路故障后,隔离换流器的闭锁信号,通过直流断路器跳闸断开故障,并在预设延时后,重合闸直流断路器来恢复直流系统。若直流断路器重合闸不成功,再立即闭锁换流器。该策略的优点是故障后由直流断路器快速切断故障电流,而没有立即闭锁换流器,仅在直流断路器重合闸不成功并判断为永久性故障后再闭锁换流器。由于大多数直流架空线故障为瞬时性故障,因此直流系统能实现故障后的快速恢复,减小功率输送的损失,而交流系统因换流器闭锁受到的冲击及换流器相继闭锁的可能性也大大降低,交直流系统的稳定性得到增强。
超高压混合式直流断路器的研发与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目依托张北可再生能源柔性直流电网工程,主要研究500kV超高压混合型直流断路器关键技术。基于电压源换流器的柔性直流输电技术具有独立调节有功及无功功率、谐波含量小等特点,构建柔性直流电网对于大规模新能源并网和提高电网大规模远距离输电能力具有重大的意义。高压直流断路器作为柔性直流电网中的故障快速隔离装置,是构建直流电网的关键设备,缺少高压直流断路器将极大地影响柔性直流电网的运行灵活性及供电可靠性,严重制约柔性直流输电技术的发展及应用。然而高压直流断路器不同于传统交流断路器,其研发存在诸多技术难点,如直流电流没有自然过零点,直流电弧不易熄灭,直流断路器需解决开断时的灭弧难题;直流系统阻抗较之交流系统要小得多,其短路电流增长极快,直流断路需解决快速准确判断故障并开断短路电流的难题。 目前传统的机械式直流断路器虽然通态损耗低,开断故障电流能力也强,但是其分断速度较慢,不满足3ms关断故障电流的要求;固态直流断路器虽然分断速度较快,但需要较多电子器件的串联,使得其通态损耗高、成本高。为了解决此难题,本项目围绕一种新型的混合型直流断路器的研究与应用而展开,这种新型混合式高压直流断路器综合上述两种断路器有点,具有通态损耗低、耐压强度高且开断速度快等优点,是目前研究的热点。 超高压混合型直流断路器关键技术的研究,旨在提高柔性直流电网的可靠性与运行灵活性,提升我国在超高压柔性直流输电领域的话语权,属于电力系统及其自动化范畴。项目研究了一种混合直流断路器的拓扑结构,采用桥式换向阀组和单向开断阀组构成分断支路,与常规拓扑相比,使用一半数量的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)即可实现电流双向开断,经济性好和可靠性高。研究了了一种基于电弧电压的混合型直流断路器,推导了电流换流物理过程的数学关系,并设计研制了样机,成功开断10kA短路电流。研究了直流断路器动作原理以及与行波保护配合策略,可在换流站闭锁前切除线路故障,并能够辨别区内和区外故障,保证电网稳定运行。研究了高压直流断路器内部电力电子器件串、并联的均压 、均流策略。研究了直流断路器中相关辅助回路的设计,包括转移回路和耗能回路。研究了直流断路器快速机械开关、主支路阀组以及转移支路阀组等关键构成部件的电气应力,提出了能够全面考核整机电磁、热与机械等性能的运行试验和绝缘试验项目,并完成了试验系统的搭建,该研究为未来混合式高压直流断路器相关试验检测标准的制定奠定了基础。
光伏专用多断点塑壳直流断路器的研制与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
在目前全球能源与环境条件下,由于矿物能源消耗巨大,并且还有增大温室气体与污染物排放的弊端,开发新能源具有重大的意义。 目前技术上相对比较成熟、应用上比较广泛的新能源中,太阳能是最具有发展前景的,而光伏电站可不通过任何燃料即可将太阳能直接、即刻转化为电能。 目前常规配电系统中应用的低压电器并不能完全满足光伏系统的特殊使用要求,具有以下弊端: 为了适应光伏环境下更高的工作电压以及更高的分断能力的要求,普遍采用断点串联的方法。 但目前国内外厂家使用在断路器的外接线端子处进行接线的方案,使断路器的两极或更多极串联起来以形成串联断点。但这样导致此处的热积累增大,热量通过热传递到断路器内部后,直接影响采用双金属片作为长延时脱扣器的长延时动作特性。 针对以上问题,本项目采用内部采用预置接线断点串联的方法,很好地提高了光伏使用环境下断路器的工作性能。 本项目的多断点断路器采用以下的技术原理: 本断路器为光伏专用多断点塑壳直流断路器,采用预置内连接方式,在断路器壳体内部将多个断点串联,用户无需为了串联断点自行在接线端子处接线。长延时特性也是在这种预置内接线的方式下进行整定,用户使用时其动作特性也不会受到影响。 本断路器主要由绝缘壳体、操作机构、脱扣器、动触头、静触头、灭弧室以及绝缘转轴等功能部件组成。 动触头安装于绝缘转轴上,安装后各组动触头间相互绝缘,可相对于绝缘转轴转动,每组动触头都具有对应的静触头和灭弧室。 在断路器的动触头上设有一孔,由一根轴穿过动触头上的孔并穿过扭簧的圆柱螺旋部分,该动触头固定于绝缘转轴的槽中。 扭簧的上扭臂压在条形动触头尾部的槽中,扭簧的下扭臂压在绝缘转轴的一个面上,通过以上两个作用力,使扭簧储存一定的能量,并使扭簧的圆柱螺旋部分的内表面压在轴的圆柱外表面上,从而紧紧地将轴压在绝缘转轴的槽中。 这样的结构可以使得动触头能以轴为轴心,相对于绝缘转轴转动,但动触头转动的前提是必需克服扭簧的扭力。 一组软导体通过焊接的方式将两个动触头的尾部连接起来。由于连接体为软线,所以两个动触头可以相对独立转动。 断路器的双生静触头由一体的导电基体上焊接静触点构成。双生静触头上的两个静触点分别位于基座的两相邻腔中,且两腔之间的绝缘壁上具有凹槽,该凹槽构成了容纳两组静触点之间的导电基体的通道。断点由动触头或U 型动触头上的一组动触点与一组静触点构成。性能指标:额定绝缘电压1000V,额定工作电压DC1000V,额定电流63A~250A,热磁式过电流脱扣器,极限短路分断能力15kA,具有隔离特性,允许环境温度-45~+70℃,使用类别A类。 近年来太阳能光伏产业发展迅猛,带动相应的国内外众多电气生产厂家均开发了光伏专用电器。本项目的光伏专用多断点塑壳直流断路器,采用自有技术设计制造,该产品的安全性能为国内外同类产品之最佳产品。本公司研发的光伏专用断路器产品相对于其他厂家的产品具有如下技术优势: (1)工作电压更高:相比其他同类产品,具有更高的工作电压,高达1000V。(2)基准环境温度为40℃,不会造成断路器误动作,进而减少光伏电厂不必要的经济损失。 (3)遵循最新的美国光伏标准UL489B,技术性能指标更符合光伏系统应用的要求。 (4)无需降容:国内首创的内部预置串接线技术,克服了外接线温升过高,而选用容量更大的断路器,降容使用而导致成本大幅度提高的问题。 (5)保护精确:外部接线导致断路器降容使用,还会出现断路器过载保护(值)特性超过回路中产生的最大故障电流值,进而产生拒绝保护动作,使线路过载发热而烧毁的问题。 本产品已成功推向市场,广泛应用于各光伏发电领域。产品适用于汇流箱出线端、直流柜入口或逆变器入口,实现的主要功能:在线路维修时提供隔离功能;出现异常故障时对进线端进行保护;对光伏汇流箱和直流柜之间的线缆提供保护。产品具有温升低、接线简单方便、可靠经济、安全性能高等技术特点。 该产品的成功研制,满足了国内外市场对光伏发电专用保护电器的需求,一经推出广受好评,三年累计销售收入超过2亿元,从研发到最终合格成品出厂增加就业人员近150人,同时,本产品的预置内连接创新技术也获得了两项发明专利的授权。
一种基于桥式感应转移直流断路器及其使用方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种基于桥式感应转移的直流断路器及其使用方法,包括相互并联的主电流电路,能量耗散电路以及转移电流电路;所述转移电流电路包含电容和电感组成的串联电路、支路电感和桥式支路串联组成的闭合电路,所述电感和支路电感耦合组成一个互感器。本发明并联的桥式放电电容电路和感应电感电路实现对电流的快速分断,可以有效降低断路器控制体积大小与制造成本。利用桥式感应转移模块实现电流快速地双向转移和分断,而且主回路电容不用预充电,实现二次充电电路和主回路的隔离,转移速度快。主回路电容仅需要单向充电,可以降低电容体积和成本,开断可靠性高。
一种磁脉冲感应转移式直流断路器及其使用方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开揭示了一种磁脉冲感应转移式直流断路器及其使用方法。所述直流断路器包括主电流电路和转移电流电路,主电流电路包含快速机械开关或者机械开关与电力电子器件的组合,转移电流电路包含避雷器和互感器。互感器产生的电压可以直接将电流转移至避雷器,省去了电流向电容器或者电力电子器件转移的过程,具有高限流或高开断速度。电容充电单元与直流系统的隔离,显著减小充电单元的电压等级与体积,提高了动作可靠性。在转移电流电路互感器的原边侧使用功率半导体器件或触发间隙组成桥式电路,实现双向电流转移,桥式电路的耐压和成本低。
一种基于超导限流的无弧直流断路器及开断方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明涉及一种基于超导限流的无弧直流断路器及开断方法,断路器包括串联的隔离开关单元,超导限流单元,无弧开断单元;超导限流单元为电阻型超导限流器,无弧开断单元包括机械开关,换流电容和吸能支路;故障发生时,超导限流单元失超限制短路电流,且两端攀升电压作为无弧开断单元机械开关动作的控制信号;无弧开断单元收到控制信号后,分断直流;最终隔离开关单元零电流分断;本发明中利用超导限流单元限制短路电流,降低换流电容充电速率,由于机械开关与换流电容两端电压相等,机械开关两端电压在开断过程中具有低于维持电弧所需电压的阶段,因此电弧无法产生或者迅速熄灭;同时超导限流单元抑制了电容上电压电流振荡,防止过电压产生。
变电站直流断路器动作特性测试研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
简要技术说明:由于不同生产厂家或同一厂家不同系列的直流断路器的保护动作特性差异,已造成多起越级跳闸事故,引发全站直流系统失压,甚至造成电网系统解列的恶性事故。 所以,测试和验证直流断路器的保护及配合特性,对防止事故扩大和设备损坏极为重要。要准确分析目前变电站直流系统中保护及配合存在的问题,需进行有关直流断路器短路保护特性试验和极差配合验证试验。 可是,有关直流断路器短路保护特性试验一直是在国家级实验室或检测站进行。全套设备占地面积大,需要配置专门的整流调压装置、大电流电感-电阻调整负载箱,操作复杂。 所以,直流断路器在变电站直流电源系统应用至今,一直缺乏现场对安装后的直流断路器短路保护动作特性和级差配合的检测手段,无法针对直流系统这类事故进行治理和采取必要的防范措施。 在对直流断路器的动作特性测试,仅测定其在短路电流达到动作值时是否动作及动作响应时间,未测定断路器的全开断特性。同时被测直流断路器其断口绝缘距离对于220V电压足够大,可以不考虑断口恢复电压的影响(恢复电压在断路器极限开断时会对电弧熄灭产生较大的影响),所以,现场对直流断路器进行动作特性测试,考虑的仅是进入电磁脱扣区的短路电流值,其值在断路器额定电流的20倍以内,远远小于极限开断电流几十kA(至少相差一个数量级)所以该项目对人工短路电流设定为:电流调整范围0~1000A,出口电压范围0~24V,时间常数范围1.5~5ms。 通过上述直流断路器灭弧机理与动作特性关系的分析,采用低压大电流进行保护动作特性试验的是可行的。同时与上海电器科学研究所标准室,GB14048标准主要起草人季慧玉等讨论,季老师也赞同课题组的方案。 《变电站直流断路器动作特性测试研究》主要研究内容是:①研究现场进行直流断路器动作特性测试及级差配合验证的方法。②开发直流断路器动作特性测试装置及测试分析软件。③开发配合现场测试使用的程控直流大电流功率源。根据GB14048.2-2001和GB10963.2-2003标准,确定了现场测试人工大电流源的短路电流值和短路电流时间常数的调整范围。 采用数字存储示波器对波形采集、分析。 进行了定时限可返回时间(不脱扣持续时间)、短路(瞬动)保护动作时间(断开时间)及级差配合的测试方法研究应用前景:该项目的完成为避免直流电源系统直流断路器的越级跳闸事故,造成全站直流系统失压及事故扩大,引发电网系统解列的恶性事故。 为严格执行国家电网公司十八项反措、运行规范、技术监督管理及设备评价等相关规定要求,为直流电源设备实施标准化作业,提供有效而简便的符合国家、行业标准要求的直流断路器动作特性参数测试和级差配合验证的技术手段,既推动直流电源专业的设备检修维护向标准化、规范化、科学化迈进,又使我省在直流电源设备检修维护领域增添了一种新型测试设备。 随着贯彻规范的实施以及变电站直流电源系统设备评价工作的进行。安装调试单位和各运行维护单位将逐步开展直流断路器动作特性参数的测定和直流电源系统级差配合的验证。 而质检机构的试验设备大多为体积大、重量大的固定式,不适合在变电站等现场使用。而国内(国外类似产品未见报道)现有的应用于现场的产品均为对过载电流-时间特性进行测试,而电力工程更关注的是,在变电站直流电源系统中,直流回路各保护器件在发生短路故障时,会不会出现保护器件的越级跳闸,所以现有的便携式产品及方案在检测方法和测试设备参数上,尚无法满足电力工程现场应用《变电站直流断路器动作特性测试研究》项目的完成,将及时填补这一领域的空白,极大的满足电力工程中变电站现场测试的需求。 与前期开发的充电装置测试设备可以形成全范围、系列化的产品,最大限度地满足了变电站直流电源系统基本参数的检测与验证,将广泛地应用于直流电源系统设备的检修、试验中。对保证直流系统正常和保障电网安全运行具有重要意义,随着各级(包括地方电力)专业技术监督管理力度的加大和深入,应当相信该项目有着非常广泛的应用前景。 该项目的广泛应用将产生巨大的经济和社会效益。
一种桥式双向无弧直流断路器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本公开揭示了一种桥式双向无弧直流断路器 断路器包括主电流电路,转移电流电路以及能量耗散电路;其中,主电流电路用于通过正常工作状态下的电流;能量耗散电路用于在短路故障电流达到阈值、转移电流电路断开时,耗散短路故障电流的能量;转移电流电路采用桥式电路,采用提高电路的耐压水平和使用寿命的导通控件,用于当出现短路故障电流时,实现短路故障电流从主电流电路的转移;同时,所述断路器转移电流电路采用一组单向具有可关断能力功率半导体器件实现对电流的双向分断,相对于现有设计,最少节省了50%的单向具有可关断能力功率半导体器件,有效降低断路器体积与制造成本。
一种磁感应转移和限流保护相结合的直流断路器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种磁感应转移和限流保护相结合的直流断路器,包括主电流电路和转移电流电路;其中,主电流电路与转移电流电路并联;主电流电路为快速开关;转移电流电路由电路1至电路6组成桥式电路;电路1与电路2串联后与主电流电路并联;电路1,电路2由真空、气体触发间隙或者高速机械开关组成所述转移电流电路采用桥式结构,仅用一组单向具有分断功能的组件就可以实现电流的双向分断,相比于现有结构可关断器件的使用量可以减少50%。同时,转移电路内部包含辅助耗能模块电路5以及开断模块电路6,通过将主电路的电流转移至辅助耗能模块可以进一步降低开断模块中可关断器件的使用量,因此总的可关断器件使用量变为原来的25%,减小断路器成本。
一种磁脉冲转移式无弧直流断路器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本公开揭示了一种磁脉冲转移式无弧直流断路器 直流断路器包括主电流电路,转移电流电路以及过电压限制电路;其中,主电流电路、转移电流电路以及过电压限制电路并联;主电流电路包括可截断主电流电路反向电流的导通控件,实现电流无弧开断,该导通控件由具有单向导通功能的功率半导体器件反向并联组成;转移电流电路是一种桥式电路,包括提高电路的耐压水平的导通控件;同时,所述直流断路器转移电流电路仅用一组单向具有可关断能力功率半导体器件实现对电流的双向分断,相对于现有设计,最少节省了50%的单向具有可关断能力功率半导体器件,有效降低断路器体积和制造成本。
找到19项技术成果数据。
找技术 >一种以直流断路器为主的直流线路故障隔离和重合闸策略
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种柔性直流输电系统中以直流断路器为主,换流器为辅的直流线路故障隔离和重合闸策略。其特点是直流线路故障后,隔离换流器的闭锁信号,通过直流断路器跳闸断开故障,并在预设延时后,重合闸直流断路器来恢复直流系统。若直流断路器重合闸不成功,再立即闭锁换流器。该策略的优点是故障后由直流断路器快速切断故障电流,而没有立即闭锁换流器,仅在直流断路器重合闸不成功并判断为永久性故障后再闭锁换流器。由于大多数直流架空线故障为瞬时性故障,因此直流系统能实现故障后的快速恢复,减小功率输送的损失,而交流系统因换流器闭锁受到的冲击及换流器相继闭锁的可能性也大大降低,交直流系统的稳定性得到增强。
超高压混合式直流断路器的研发与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目依托张北可再生能源柔性直流电网工程,主要研究500kV超高压混合型直流断路器关键技术。基于电压源换流器的柔性直流输电技术具有独立调节有功及无功功率、谐波含量小等特点,构建柔性直流电网对于大规模新能源并网和提高电网大规模远距离输电能力具有重大的意义。高压直流断路器作为柔性直流电网中的故障快速隔离装置,是构建直流电网的关键设备,缺少高压直流断路器将极大地影响柔性直流电网的运行灵活性及供电可靠性,严重制约柔性直流输电技术的发展及应用。然而高压直流断路器不同于传统交流断路器,其研发存在诸多技术难点,如直流电流没有自然过零点,直流电弧不易熄灭,直流断路器需解决开断时的灭弧难题;直流系统阻抗较之交流系统要小得多,其短路电流增长极快,直流断路需解决快速准确判断故障并开断短路电流的难题。 目前传统的机械式直流断路器虽然通态损耗低,开断故障电流能力也强,但是其分断速度较慢,不满足3ms关断故障电流的要求;固态直流断路器虽然分断速度较快,但需要较多电子器件的串联,使得其通态损耗高、成本高。为了解决此难题,本项目围绕一种新型的混合型直流断路器的研究与应用而展开,这种新型混合式高压直流断路器综合上述两种断路器有点,具有通态损耗低、耐压强度高且开断速度快等优点,是目前研究的热点。 超高压混合型直流断路器关键技术的研究,旨在提高柔性直流电网的可靠性与运行灵活性,提升我国在超高压柔性直流输电领域的话语权,属于电力系统及其自动化范畴。项目研究了一种混合直流断路器的拓扑结构,采用桥式换向阀组和单向开断阀组构成分断支路,与常规拓扑相比,使用一半数量的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)即可实现电流双向开断,经济性好和可靠性高。研究了了一种基于电弧电压的混合型直流断路器,推导了电流换流物理过程的数学关系,并设计研制了样机,成功开断10kA短路电流。研究了直流断路器动作原理以及与行波保护配合策略,可在换流站闭锁前切除线路故障,并能够辨别区内和区外故障,保证电网稳定运行。研究了高压直流断路器内部电力电子器件串、并联的均压 、均流策略。研究了直流断路器中相关辅助回路的设计,包括转移回路和耗能回路。研究了直流断路器快速机械开关、主支路阀组以及转移支路阀组等关键构成部件的电气应力,提出了能够全面考核整机电磁、热与机械等性能的运行试验和绝缘试验项目,并完成了试验系统的搭建,该研究为未来混合式高压直流断路器相关试验检测标准的制定奠定了基础。
光伏专用多断点塑壳直流断路器的研制与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
在目前全球能源与环境条件下,由于矿物能源消耗巨大,并且还有增大温室气体与污染物排放的弊端,开发新能源具有重大的意义。 目前技术上相对比较成熟、应用上比较广泛的新能源中,太阳能是最具有发展前景的,而光伏电站可不通过任何燃料即可将太阳能直接、即刻转化为电能。 目前常规配电系统中应用的低压电器并不能完全满足光伏系统的特殊使用要求,具有以下弊端: 为了适应光伏环境下更高的工作电压以及更高的分断能力的要求,普遍采用断点串联的方法。 但目前国内外厂家使用在断路器的外接线端子处进行接线的方案,使断路器的两极或更多极串联起来以形成串联断点。但这样导致此处的热积累增大,热量通过热传递到断路器内部后,直接影响采用双金属片作为长延时脱扣器的长延时动作特性。 针对以上问题,本项目采用内部采用预置接线断点串联的方法,很好地提高了光伏使用环境下断路器的工作性能。 本项目的多断点断路器采用以下的技术原理: 本断路器为光伏专用多断点塑壳直流断路器,采用预置内连接方式,在断路器壳体内部将多个断点串联,用户无需为了串联断点自行在接线端子处接线。长延时特性也是在这种预置内接线的方式下进行整定,用户使用时其动作特性也不会受到影响。 本断路器主要由绝缘壳体、操作机构、脱扣器、动触头、静触头、灭弧室以及绝缘转轴等功能部件组成。 动触头安装于绝缘转轴上,安装后各组动触头间相互绝缘,可相对于绝缘转轴转动,每组动触头都具有对应的静触头和灭弧室。 在断路器的动触头上设有一孔,由一根轴穿过动触头上的孔并穿过扭簧的圆柱螺旋部分,该动触头固定于绝缘转轴的槽中。 扭簧的上扭臂压在条形动触头尾部的槽中,扭簧的下扭臂压在绝缘转轴的一个面上,通过以上两个作用力,使扭簧储存一定的能量,并使扭簧的圆柱螺旋部分的内表面压在轴的圆柱外表面上,从而紧紧地将轴压在绝缘转轴的槽中。 这样的结构可以使得动触头能以轴为轴心,相对于绝缘转轴转动,但动触头转动的前提是必需克服扭簧的扭力。 一组软导体通过焊接的方式将两个动触头的尾部连接起来。由于连接体为软线,所以两个动触头可以相对独立转动。 断路器的双生静触头由一体的导电基体上焊接静触点构成。双生静触头上的两个静触点分别位于基座的两相邻腔中,且两腔之间的绝缘壁上具有凹槽,该凹槽构成了容纳两组静触点之间的导电基体的通道。断点由动触头或U 型动触头上的一组动触点与一组静触点构成。性能指标:额定绝缘电压1000V,额定工作电压DC1000V,额定电流63A~250A,热磁式过电流脱扣器,极限短路分断能力15kA,具有隔离特性,允许环境温度-45~+70℃,使用类别A类。 近年来太阳能光伏产业发展迅猛,带动相应的国内外众多电气生产厂家均开发了光伏专用电器。本项目的光伏专用多断点塑壳直流断路器,采用自有技术设计制造,该产品的安全性能为国内外同类产品之最佳产品。本公司研发的光伏专用断路器产品相对于其他厂家的产品具有如下技术优势: (1)工作电压更高:相比其他同类产品,具有更高的工作电压,高达1000V。(2)基准环境温度为40℃,不会造成断路器误动作,进而减少光伏电厂不必要的经济损失。 (3)遵循最新的美国光伏标准UL489B,技术性能指标更符合光伏系统应用的要求。 (4)无需降容:国内首创的内部预置串接线技术,克服了外接线温升过高,而选用容量更大的断路器,降容使用而导致成本大幅度提高的问题。 (5)保护精确:外部接线导致断路器降容使用,还会出现断路器过载保护(值)特性超过回路中产生的最大故障电流值,进而产生拒绝保护动作,使线路过载发热而烧毁的问题。 本产品已成功推向市场,广泛应用于各光伏发电领域。产品适用于汇流箱出线端、直流柜入口或逆变器入口,实现的主要功能:在线路维修时提供隔离功能;出现异常故障时对进线端进行保护;对光伏汇流箱和直流柜之间的线缆提供保护。产品具有温升低、接线简单方便、可靠经济、安全性能高等技术特点。 该产品的成功研制,满足了国内外市场对光伏发电专用保护电器的需求,一经推出广受好评,三年累计销售收入超过2亿元,从研发到最终合格成品出厂增加就业人员近150人,同时,本产品的预置内连接创新技术也获得了两项发明专利的授权。
一种基于桥式感应转移直流断路器及其使用方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种基于桥式感应转移的直流断路器及其使用方法,包括相互并联的主电流电路,能量耗散电路以及转移电流电路;所述转移电流电路包含电容和电感组成的串联电路、支路电感和桥式支路串联组成的闭合电路,所述电感和支路电感耦合组成一个互感器。本发明并联的桥式放电电容电路和感应电感电路实现对电流的快速分断,可以有效降低断路器控制体积大小与制造成本。利用桥式感应转移模块实现电流快速地双向转移和分断,而且主回路电容不用预充电,实现二次充电电路和主回路的隔离,转移速度快。主回路电容仅需要单向充电,可以降低电容体积和成本,开断可靠性高。
一种磁脉冲感应转移式直流断路器及其使用方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开揭示了一种磁脉冲感应转移式直流断路器及其使用方法。所述直流断路器包括主电流电路和转移电流电路,主电流电路包含快速机械开关或者机械开关与电力电子器件的组合,转移电流电路包含避雷器和互感器。互感器产生的电压可以直接将电流转移至避雷器,省去了电流向电容器或者电力电子器件转移的过程,具有高限流或高开断速度。电容充电单元与直流系统的隔离,显著减小充电单元的电压等级与体积,提高了动作可靠性。在转移电流电路互感器的原边侧使用功率半导体器件或触发间隙组成桥式电路,实现双向电流转移,桥式电路的耐压和成本低。
一种基于超导限流的无弧直流断路器及开断方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明涉及一种基于超导限流的无弧直流断路器及开断方法,断路器包括串联的隔离开关单元,超导限流单元,无弧开断单元;超导限流单元为电阻型超导限流器,无弧开断单元包括机械开关,换流电容和吸能支路;故障发生时,超导限流单元失超限制短路电流,且两端攀升电压作为无弧开断单元机械开关动作的控制信号;无弧开断单元收到控制信号后,分断直流;最终隔离开关单元零电流分断;本发明中利用超导限流单元限制短路电流,降低换流电容充电速率,由于机械开关与换流电容两端电压相等,机械开关两端电压在开断过程中具有低于维持电弧所需电压的阶段,因此电弧无法产生或者迅速熄灭;同时超导限流单元抑制了电容上电压电流振荡,防止过电压产生。
变电站直流断路器动作特性测试研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
简要技术说明:由于不同生产厂家或同一厂家不同系列的直流断路器的保护动作特性差异,已造成多起越级跳闸事故,引发全站直流系统失压,甚至造成电网系统解列的恶性事故。 所以,测试和验证直流断路器的保护及配合特性,对防止事故扩大和设备损坏极为重要。要准确分析目前变电站直流系统中保护及配合存在的问题,需进行有关直流断路器短路保护特性试验和极差配合验证试验。 可是,有关直流断路器短路保护特性试验一直是在国家级实验室或检测站进行。全套设备占地面积大,需要配置专门的整流调压装置、大电流电感-电阻调整负载箱,操作复杂。 所以,直流断路器在变电站直流电源系统应用至今,一直缺乏现场对安装后的直流断路器短路保护动作特性和级差配合的检测手段,无法针对直流系统这类事故进行治理和采取必要的防范措施。 在对直流断路器的动作特性测试,仅测定其在短路电流达到动作值时是否动作及动作响应时间,未测定断路器的全开断特性。同时被测直流断路器其断口绝缘距离对于220V电压足够大,可以不考虑断口恢复电压的影响(恢复电压在断路器极限开断时会对电弧熄灭产生较大的影响),所以,现场对直流断路器进行动作特性测试,考虑的仅是进入电磁脱扣区的短路电流值,其值在断路器额定电流的20倍以内,远远小于极限开断电流几十kA(至少相差一个数量级)所以该项目对人工短路电流设定为:电流调整范围0~1000A,出口电压范围0~24V,时间常数范围1.5~5ms。 通过上述直流断路器灭弧机理与动作特性关系的分析,采用低压大电流进行保护动作特性试验的是可行的。同时与上海电器科学研究所标准室,GB14048标准主要起草人季慧玉等讨论,季老师也赞同课题组的方案。 《变电站直流断路器动作特性测试研究》主要研究内容是:①研究现场进行直流断路器动作特性测试及级差配合验证的方法。②开发直流断路器动作特性测试装置及测试分析软件。③开发配合现场测试使用的程控直流大电流功率源。根据GB14048.2-2001和GB10963.2-2003标准,确定了现场测试人工大电流源的短路电流值和短路电流时间常数的调整范围。 采用数字存储示波器对波形采集、分析。 进行了定时限可返回时间(不脱扣持续时间)、短路(瞬动)保护动作时间(断开时间)及级差配合的测试方法研究应用前景:该项目的完成为避免直流电源系统直流断路器的越级跳闸事故,造成全站直流系统失压及事故扩大,引发电网系统解列的恶性事故。 为严格执行国家电网公司十八项反措、运行规范、技术监督管理及设备评价等相关规定要求,为直流电源设备实施标准化作业,提供有效而简便的符合国家、行业标准要求的直流断路器动作特性参数测试和级差配合验证的技术手段,既推动直流电源专业的设备检修维护向标准化、规范化、科学化迈进,又使我省在直流电源设备检修维护领域增添了一种新型测试设备。 随着贯彻规范的实施以及变电站直流电源系统设备评价工作的进行。安装调试单位和各运行维护单位将逐步开展直流断路器动作特性参数的测定和直流电源系统级差配合的验证。 而质检机构的试验设备大多为体积大、重量大的固定式,不适合在变电站等现场使用。而国内(国外类似产品未见报道)现有的应用于现场的产品均为对过载电流-时间特性进行测试,而电力工程更关注的是,在变电站直流电源系统中,直流回路各保护器件在发生短路故障时,会不会出现保护器件的越级跳闸,所以现有的便携式产品及方案在检测方法和测试设备参数上,尚无法满足电力工程现场应用《变电站直流断路器动作特性测试研究》项目的完成,将及时填补这一领域的空白,极大的满足电力工程中变电站现场测试的需求。 与前期开发的充电装置测试设备可以形成全范围、系列化的产品,最大限度地满足了变电站直流电源系统基本参数的检测与验证,将广泛地应用于直流电源系统设备的检修、试验中。对保证直流系统正常和保障电网安全运行具有重要意义,随着各级(包括地方电力)专业技术监督管理力度的加大和深入,应当相信该项目有着非常广泛的应用前景。 该项目的广泛应用将产生巨大的经济和社会效益。
一种桥式双向无弧直流断路器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本公开揭示了一种桥式双向无弧直流断路器 断路器包括主电流电路,转移电流电路以及能量耗散电路;其中,主电流电路用于通过正常工作状态下的电流;能量耗散电路用于在短路故障电流达到阈值、转移电流电路断开时,耗散短路故障电流的能量;转移电流电路采用桥式电路,采用提高电路的耐压水平和使用寿命的导通控件,用于当出现短路故障电流时,实现短路故障电流从主电流电路的转移;同时,所述断路器转移电流电路采用一组单向具有可关断能力功率半导体器件实现对电流的双向分断,相对于现有设计,最少节省了50%的单向具有可关断能力功率半导体器件,有效降低断路器体积与制造成本。
一种磁感应转移和限流保护相结合的直流断路器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种磁感应转移和限流保护相结合的直流断路器,包括主电流电路和转移电流电路;其中,主电流电路与转移电流电路并联;主电流电路为快速开关;转移电流电路由电路1至电路6组成桥式电路;电路1与电路2串联后与主电流电路并联;电路1,电路2由真空、气体触发间隙或者高速机械开关组成所述转移电流电路采用桥式结构,仅用一组单向具有分断功能的组件就可以实现电流的双向分断,相比于现有结构可关断器件的使用量可以减少50%。同时,转移电路内部包含辅助耗能模块电路5以及开断模块电路6,通过将主电路的电流转移至辅助耗能模块可以进一步降低开断模块中可关断器件的使用量,因此总的可关断器件使用量变为原来的25%,减小断路器成本。
一种磁脉冲转移式无弧直流断路器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本公开揭示了一种磁脉冲转移式无弧直流断路器 直流断路器包括主电流电路,转移电流电路以及过电压限制电路;其中,主电流电路、转移电流电路以及过电压限制电路并联;主电流电路包括可截断主电流电路反向电流的导通控件,实现电流无弧开断,该导通控件由具有单向导通功能的功率半导体器件反向并联组成;转移电流电路是一种桥式电路,包括提高电路的耐压水平的导通控件;同时,所述直流断路器转移电流电路仅用一组单向具有可关断能力功率半导体器件实现对电流的双向分断,相对于现有设计,最少节省了50%的单向具有可关断能力功率半导体器件,有效降低断路器体积和制造成本。
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找技术 >一种以直流断路器为主的直流线路故障隔离和重合闸策略
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种柔性直流输电系统中以直流断路器为主,换流器为辅的直流线路故障隔离和重合闸策略。其特点是直流线路故障后,隔离换流器的闭锁信号,通过直流断路器跳闸断开故障,并在预设延时后,重合闸直流断路器来恢复直流系统。若直流断路器重合闸不成功,再立即闭锁换流器。该策略的优点是故障后由直流断路器快速切断故障电流,而没有立即闭锁换流器,仅在直流断路器重合闸不成功并判断为永久性故障后再闭锁换流器。由于大多数直流架空线故障为瞬时性故障,因此直流系统能实现故障后的快速恢复,减小功率输送的损失,而交流系统因换流器闭锁受到的冲击及换流器相继闭锁的可能性也大大降低,交直流系统的稳定性得到增强。
超高压混合式直流断路器的研发与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目依托张北可再生能源柔性直流电网工程,主要研究500kV超高压混合型直流断路器关键技术。基于电压源换流器的柔性直流输电技术具有独立调节有功及无功功率、谐波含量小等特点,构建柔性直流电网对于大规模新能源并网和提高电网大规模远距离输电能力具有重大的意义。高压直流断路器作为柔性直流电网中的故障快速隔离装置,是构建直流电网的关键设备,缺少高压直流断路器将极大地影响柔性直流电网的运行灵活性及供电可靠性,严重制约柔性直流输电技术的发展及应用。然而高压直流断路器不同于传统交流断路器,其研发存在诸多技术难点,如直流电流没有自然过零点,直流电弧不易熄灭,直流断路器需解决开断时的灭弧难题;直流系统阻抗较之交流系统要小得多,其短路电流增长极快,直流断路需解决快速准确判断故障并开断短路电流的难题。 目前传统的机械式直流断路器虽然通态损耗低,开断故障电流能力也强,但是其分断速度较慢,不满足3ms关断故障电流的要求;固态直流断路器虽然分断速度较快,但需要较多电子器件的串联,使得其通态损耗高、成本高。为了解决此难题,本项目围绕一种新型的混合型直流断路器的研究与应用而展开,这种新型混合式高压直流断路器综合上述两种断路器有点,具有通态损耗低、耐压强度高且开断速度快等优点,是目前研究的热点。 超高压混合型直流断路器关键技术的研究,旨在提高柔性直流电网的可靠性与运行灵活性,提升我国在超高压柔性直流输电领域的话语权,属于电力系统及其自动化范畴。项目研究了一种混合直流断路器的拓扑结构,采用桥式换向阀组和单向开断阀组构成分断支路,与常规拓扑相比,使用一半数量的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)即可实现电流双向开断,经济性好和可靠性高。研究了了一种基于电弧电压的混合型直流断路器,推导了电流换流物理过程的数学关系,并设计研制了样机,成功开断10kA短路电流。研究了直流断路器动作原理以及与行波保护配合策略,可在换流站闭锁前切除线路故障,并能够辨别区内和区外故障,保证电网稳定运行。研究了高压直流断路器内部电力电子器件串、并联的均压 、均流策略。研究了直流断路器中相关辅助回路的设计,包括转移回路和耗能回路。研究了直流断路器快速机械开关、主支路阀组以及转移支路阀组等关键构成部件的电气应力,提出了能够全面考核整机电磁、热与机械等性能的运行试验和绝缘试验项目,并完成了试验系统的搭建,该研究为未来混合式高压直流断路器相关试验检测标准的制定奠定了基础。
光伏专用多断点塑壳直流断路器的研制与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
在目前全球能源与环境条件下,由于矿物能源消耗巨大,并且还有增大温室气体与污染物排放的弊端,开发新能源具有重大的意义。 目前技术上相对比较成熟、应用上比较广泛的新能源中,太阳能是最具有发展前景的,而光伏电站可不通过任何燃料即可将太阳能直接、即刻转化为电能。 目前常规配电系统中应用的低压电器并不能完全满足光伏系统的特殊使用要求,具有以下弊端: 为了适应光伏环境下更高的工作电压以及更高的分断能力的要求,普遍采用断点串联的方法。 但目前国内外厂家使用在断路器的外接线端子处进行接线的方案,使断路器的两极或更多极串联起来以形成串联断点。但这样导致此处的热积累增大,热量通过热传递到断路器内部后,直接影响采用双金属片作为长延时脱扣器的长延时动作特性。 针对以上问题,本项目采用内部采用预置接线断点串联的方法,很好地提高了光伏使用环境下断路器的工作性能。 本项目的多断点断路器采用以下的技术原理: 本断路器为光伏专用多断点塑壳直流断路器,采用预置内连接方式,在断路器壳体内部将多个断点串联,用户无需为了串联断点自行在接线端子处接线。长延时特性也是在这种预置内接线的方式下进行整定,用户使用时其动作特性也不会受到影响。 本断路器主要由绝缘壳体、操作机构、脱扣器、动触头、静触头、灭弧室以及绝缘转轴等功能部件组成。 动触头安装于绝缘转轴上,安装后各组动触头间相互绝缘,可相对于绝缘转轴转动,每组动触头都具有对应的静触头和灭弧室。 在断路器的动触头上设有一孔,由一根轴穿过动触头上的孔并穿过扭簧的圆柱螺旋部分,该动触头固定于绝缘转轴的槽中。 扭簧的上扭臂压在条形动触头尾部的槽中,扭簧的下扭臂压在绝缘转轴的一个面上,通过以上两个作用力,使扭簧储存一定的能量,并使扭簧的圆柱螺旋部分的内表面压在轴的圆柱外表面上,从而紧紧地将轴压在绝缘转轴的槽中。 这样的结构可以使得动触头能以轴为轴心,相对于绝缘转轴转动,但动触头转动的前提是必需克服扭簧的扭力。 一组软导体通过焊接的方式将两个动触头的尾部连接起来。由于连接体为软线,所以两个动触头可以相对独立转动。 断路器的双生静触头由一体的导电基体上焊接静触点构成。双生静触头上的两个静触点分别位于基座的两相邻腔中,且两腔之间的绝缘壁上具有凹槽,该凹槽构成了容纳两组静触点之间的导电基体的通道。断点由动触头或U 型动触头上的一组动触点与一组静触点构成。性能指标:额定绝缘电压1000V,额定工作电压DC1000V,额定电流63A~250A,热磁式过电流脱扣器,极限短路分断能力15kA,具有隔离特性,允许环境温度-45~+70℃,使用类别A类。 近年来太阳能光伏产业发展迅猛,带动相应的国内外众多电气生产厂家均开发了光伏专用电器。本项目的光伏专用多断点塑壳直流断路器,采用自有技术设计制造,该产品的安全性能为国内外同类产品之最佳产品。本公司研发的光伏专用断路器产品相对于其他厂家的产品具有如下技术优势: (1)工作电压更高:相比其他同类产品,具有更高的工作电压,高达1000V。(2)基准环境温度为40℃,不会造成断路器误动作,进而减少光伏电厂不必要的经济损失。 (3)遵循最新的美国光伏标准UL489B,技术性能指标更符合光伏系统应用的要求。 (4)无需降容:国内首创的内部预置串接线技术,克服了外接线温升过高,而选用容量更大的断路器,降容使用而导致成本大幅度提高的问题。 (5)保护精确:外部接线导致断路器降容使用,还会出现断路器过载保护(值)特性超过回路中产生的最大故障电流值,进而产生拒绝保护动作,使线路过载发热而烧毁的问题。 本产品已成功推向市场,广泛应用于各光伏发电领域。产品适用于汇流箱出线端、直流柜入口或逆变器入口,实现的主要功能:在线路维修时提供隔离功能;出现异常故障时对进线端进行保护;对光伏汇流箱和直流柜之间的线缆提供保护。产品具有温升低、接线简单方便、可靠经济、安全性能高等技术特点。 该产品的成功研制,满足了国内外市场对光伏发电专用保护电器的需求,一经推出广受好评,三年累计销售收入超过2亿元,从研发到最终合格成品出厂增加就业人员近150人,同时,本产品的预置内连接创新技术也获得了两项发明专利的授权。
一种基于桥式感应转移直流断路器及其使用方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种基于桥式感应转移的直流断路器及其使用方法,包括相互并联的主电流电路,能量耗散电路以及转移电流电路;所述转移电流电路包含电容和电感组成的串联电路、支路电感和桥式支路串联组成的闭合电路,所述电感和支路电感耦合组成一个互感器。本发明并联的桥式放电电容电路和感应电感电路实现对电流的快速分断,可以有效降低断路器控制体积大小与制造成本。利用桥式感应转移模块实现电流快速地双向转移和分断,而且主回路电容不用预充电,实现二次充电电路和主回路的隔离,转移速度快。主回路电容仅需要单向充电,可以降低电容体积和成本,开断可靠性高。
一种磁脉冲感应转移式直流断路器及其使用方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开揭示了一种磁脉冲感应转移式直流断路器及其使用方法。所述直流断路器包括主电流电路和转移电流电路,主电流电路包含快速机械开关或者机械开关与电力电子器件的组合,转移电流电路包含避雷器和互感器。互感器产生的电压可以直接将电流转移至避雷器,省去了电流向电容器或者电力电子器件转移的过程,具有高限流或高开断速度。电容充电单元与直流系统的隔离,显著减小充电单元的电压等级与体积,提高了动作可靠性。在转移电流电路互感器的原边侧使用功率半导体器件或触发间隙组成桥式电路,实现双向电流转移,桥式电路的耐压和成本低。
一种基于超导限流的无弧直流断路器及开断方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明涉及一种基于超导限流的无弧直流断路器及开断方法,断路器包括串联的隔离开关单元,超导限流单元,无弧开断单元;超导限流单元为电阻型超导限流器,无弧开断单元包括机械开关,换流电容和吸能支路;故障发生时,超导限流单元失超限制短路电流,且两端攀升电压作为无弧开断单元机械开关动作的控制信号;无弧开断单元收到控制信号后,分断直流;最终隔离开关单元零电流分断;本发明中利用超导限流单元限制短路电流,降低换流电容充电速率,由于机械开关与换流电容两端电压相等,机械开关两端电压在开断过程中具有低于维持电弧所需电压的阶段,因此电弧无法产生或者迅速熄灭;同时超导限流单元抑制了电容上电压电流振荡,防止过电压产生。
变电站直流断路器动作特性测试研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
简要技术说明:由于不同生产厂家或同一厂家不同系列的直流断路器的保护动作特性差异,已造成多起越级跳闸事故,引发全站直流系统失压,甚至造成电网系统解列的恶性事故。 所以,测试和验证直流断路器的保护及配合特性,对防止事故扩大和设备损坏极为重要。要准确分析目前变电站直流系统中保护及配合存在的问题,需进行有关直流断路器短路保护特性试验和极差配合验证试验。 可是,有关直流断路器短路保护特性试验一直是在国家级实验室或检测站进行。全套设备占地面积大,需要配置专门的整流调压装置、大电流电感-电阻调整负载箱,操作复杂。 所以,直流断路器在变电站直流电源系统应用至今,一直缺乏现场对安装后的直流断路器短路保护动作特性和级差配合的检测手段,无法针对直流系统这类事故进行治理和采取必要的防范措施。 在对直流断路器的动作特性测试,仅测定其在短路电流达到动作值时是否动作及动作响应时间,未测定断路器的全开断特性。同时被测直流断路器其断口绝缘距离对于220V电压足够大,可以不考虑断口恢复电压的影响(恢复电压在断路器极限开断时会对电弧熄灭产生较大的影响),所以,现场对直流断路器进行动作特性测试,考虑的仅是进入电磁脱扣区的短路电流值,其值在断路器额定电流的20倍以内,远远小于极限开断电流几十kA(至少相差一个数量级)所以该项目对人工短路电流设定为:电流调整范围0~1000A,出口电压范围0~24V,时间常数范围1.5~5ms。 通过上述直流断路器灭弧机理与动作特性关系的分析,采用低压大电流进行保护动作特性试验的是可行的。同时与上海电器科学研究所标准室,GB14048标准主要起草人季慧玉等讨论,季老师也赞同课题组的方案。 《变电站直流断路器动作特性测试研究》主要研究内容是:①研究现场进行直流断路器动作特性测试及级差配合验证的方法。②开发直流断路器动作特性测试装置及测试分析软件。③开发配合现场测试使用的程控直流大电流功率源。根据GB14048.2-2001和GB10963.2-2003标准,确定了现场测试人工大电流源的短路电流值和短路电流时间常数的调整范围。 采用数字存储示波器对波形采集、分析。 进行了定时限可返回时间(不脱扣持续时间)、短路(瞬动)保护动作时间(断开时间)及级差配合的测试方法研究应用前景:该项目的完成为避免直流电源系统直流断路器的越级跳闸事故,造成全站直流系统失压及事故扩大,引发电网系统解列的恶性事故。 为严格执行国家电网公司十八项反措、运行规范、技术监督管理及设备评价等相关规定要求,为直流电源设备实施标准化作业,提供有效而简便的符合国家、行业标准要求的直流断路器动作特性参数测试和级差配合验证的技术手段,既推动直流电源专业的设备检修维护向标准化、规范化、科学化迈进,又使我省在直流电源设备检修维护领域增添了一种新型测试设备。 随着贯彻规范的实施以及变电站直流电源系统设备评价工作的进行。安装调试单位和各运行维护单位将逐步开展直流断路器动作特性参数的测定和直流电源系统级差配合的验证。 而质检机构的试验设备大多为体积大、重量大的固定式,不适合在变电站等现场使用。而国内(国外类似产品未见报道)现有的应用于现场的产品均为对过载电流-时间特性进行测试,而电力工程更关注的是,在变电站直流电源系统中,直流回路各保护器件在发生短路故障时,会不会出现保护器件的越级跳闸,所以现有的便携式产品及方案在检测方法和测试设备参数上,尚无法满足电力工程现场应用《变电站直流断路器动作特性测试研究》项目的完成,将及时填补这一领域的空白,极大的满足电力工程中变电站现场测试的需求。 与前期开发的充电装置测试设备可以形成全范围、系列化的产品,最大限度地满足了变电站直流电源系统基本参数的检测与验证,将广泛地应用于直流电源系统设备的检修、试验中。对保证直流系统正常和保障电网安全运行具有重要意义,随着各级(包括地方电力)专业技术监督管理力度的加大和深入,应当相信该项目有着非常广泛的应用前景。 该项目的广泛应用将产生巨大的经济和社会效益。
一种桥式双向无弧直流断路器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本公开揭示了一种桥式双向无弧直流断路器 断路器包括主电流电路,转移电流电路以及能量耗散电路;其中,主电流电路用于通过正常工作状态下的电流;能量耗散电路用于在短路故障电流达到阈值、转移电流电路断开时,耗散短路故障电流的能量;转移电流电路采用桥式电路,采用提高电路的耐压水平和使用寿命的导通控件,用于当出现短路故障电流时,实现短路故障电流从主电流电路的转移;同时,所述断路器转移电流电路采用一组单向具有可关断能力功率半导体器件实现对电流的双向分断,相对于现有设计,最少节省了50%的单向具有可关断能力功率半导体器件,有效降低断路器体积与制造成本。
一种磁感应转移和限流保护相结合的直流断路器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种磁感应转移和限流保护相结合的直流断路器,包括主电流电路和转移电流电路;其中,主电流电路与转移电流电路并联;主电流电路为快速开关;转移电流电路由电路1至电路6组成桥式电路;电路1与电路2串联后与主电流电路并联;电路1,电路2由真空、气体触发间隙或者高速机械开关组成所述转移电流电路采用桥式结构,仅用一组单向具有分断功能的组件就可以实现电流的双向分断,相比于现有结构可关断器件的使用量可以减少50%。同时,转移电路内部包含辅助耗能模块电路5以及开断模块电路6,通过将主电路的电流转移至辅助耗能模块可以进一步降低开断模块中可关断器件的使用量,因此总的可关断器件使用量变为原来的25%,减小断路器成本。
一种磁脉冲转移式无弧直流断路器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本公开揭示了一种磁脉冲转移式无弧直流断路器 直流断路器包括主电流电路,转移电流电路以及过电压限制电路;其中,主电流电路、转移电流电路以及过电压限制电路并联;主电流电路包括可截断主电流电路反向电流的导通控件,实现电流无弧开断,该导通控件由具有单向导通功能的功率半导体器件反向并联组成;转移电流电路是一种桥式电路,包括提高电路的耐压水平的导通控件;同时,所述直流断路器转移电流电路仅用一组单向具有可关断能力功率半导体器件实现对电流的双向分断,相对于现有设计,最少节省了50%的单向具有可关断能力功率半导体器件,有效降低断路器体积和制造成本。