大連理工學者提出一種用于配電系統(tǒng)的新型機電混合斷路器拓撲結構
2023-4-17 15:51:02??????點擊：
傳統(tǒng)機械開關動作時存在以下暫態(tài)過程：開斷過程除了燃弧階段會燒蝕觸頭，降低開關使用壽命外，弧后階段的弧隙在介質恢復（DR）過程與暫態(tài)恢復電壓（TRV）競爭的作用下容易發(fā)生重燃，降低故障開斷的成功率。在關合過程中常見的觸頭彈跳與預擊穿，可能產(chǎn)生涌流和暫態(tài)過電壓，同樣威脅電力系統(tǒng)的安全。
另一方面，隨著電力電子器件的發(fā)展，晶閘管投切電容器組、模塊化多電平換流器、柔性多狀態(tài)開關、零點投切等技術在電力系統(tǒng)領域展現(xiàn)出很好的發(fā)展勢頭。但電力電子器件存在的通態(tài)損耗及單元工作電壓偏低的問題，困擾其在電力系統(tǒng)領域中的應用與推廣。為了結合兩種開關的優(yōu)勢，取長補短，研究人員提出了機電混合斷路器的新思路。
但有關交流應用場景下的混合開關大多為簡單機械斷口，電氣性能參數(shù)水平有限，多用于低載荷的變壓器有載分接開關及配電網(wǎng)無功補償電容器投切開關等占比很小的一些應用，其控制電流和電場應力都比較小，無法應用于量大面廣的配電斷路器領域及中高壓輸電線路的大容量無功補償。
新型機電混合斷路器結合了機械式開關與電力電子器件各自的優(yōu)勢、克服二者的短板。為降低傳統(tǒng)機械式斷路器動作過程產(chǎn)生的觸頭燒蝕、暫態(tài)恢復電壓與介質恢復過程的競爭、關合涌流等暫態(tài)過程的影響，大連理工大學的郭興宇、黃智慧、梁德世、鄒積巖，在2022年第24期《電工技術學報》上撰文，提出用于配電網(wǎng)的機電混合斷路器新的拓撲結構，在中壓斷路器范圍內實現(xiàn)無暫態(tài)分合閘操作。試驗結果表明，新型機電混合斷路器的零區(qū)過程由并聯(lián)二極管主導，真空滅弧室可以實現(xiàn)微弧甚至無弧開斷，化解了真空開關熄弧重擔。
另一方面，隨著電力電子器件的發(fā)展，晶閘管投切電容器組、模塊化多電平換流器、柔性多狀態(tài)開關、零點投切等技術在電力系統(tǒng)領域展現(xiàn)出很好的發(fā)展勢頭。但電力電子器件存在的通態(tài)損耗及單元工作電壓偏低的問題，困擾其在電力系統(tǒng)領域中的應用與推廣。為了結合兩種開關的優(yōu)勢，取長補短，研究人員提出了機電混合斷路器的新思路。
但有關交流應用場景下的混合開關大多為簡單機械斷口，電氣性能參數(shù)水平有限，多用于低載荷的變壓器有載分接開關及配電網(wǎng)無功補償電容器投切開關等占比很小的一些應用，其控制電流和電場應力都比較小，無法應用于量大面廣的配電斷路器領域及中高壓輸電線路的大容量無功補償。
新型機電混合斷路器結合了機械式開關與電力電子器件各自的優(yōu)勢、克服二者的短板。為降低傳統(tǒng)機械式斷路器動作過程產(chǎn)生的觸頭燒蝕、暫態(tài)恢復電壓與介質恢復過程的競爭、關合涌流等暫態(tài)過程的影響，大連理工大學的郭興宇、黃智慧、梁德世、鄒積巖，在2022年第24期《電工技術學報》上撰文，提出用于配電網(wǎng)的機電混合斷路器新的拓撲結構，在中壓斷路器范圍內實現(xiàn)無暫態(tài)分合閘操作。試驗結果表明，新型機電混合斷路器的零區(qū)過程由并聯(lián)二極管主導，真空滅弧室可以實現(xiàn)微弧甚至無弧開斷，化解了真空開關熄弧重擔。
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