一、500kV并联电抗器开断的过电压及限制措施（论文文献综述）
朱璐,王杉,刘俊翔,赵虎,张显聪,莫文雄,乔胜亚[1]（2021）在《500 kV高耦合分裂电抗限流器过电压抑制方法研究》文中研究指明高耦合分裂电抗限流器（HCSR）具有良好的经济性和广泛的适用性,在高压、超高压领域受到关注。然而,电力系统在引入高耦合分裂电抗限流器后,其工作过程会涉及电流的转移和主断路器回路短时串入限流器电感等过程,可能引起较高的过电压。基于此,文中针对500 kV系统在90 kA短路电流等级的典型场景下,计算分析不同短路故障工况下引入限流器的过电压情况,对比分析不同过电压保护方案对主断路器及真空快速断路器TRV幅值与陡度的抑制效果。结果表明,在限流器模块两端并联电容的基础上对两串联真空快速断路器并联电容或阻容,均可进一步明显降低主断路器的TRV陡度和幅值,且并联电容对陡度抑制效果更有效,而并联阻容对抑制幅值效果更显着,研究结果可为限流器的过电压保护方案及参数选取提供依据。
王驰宇,方圆,秦天,孟毅[2]（2021）在《开断并联电抗器过电压机理分析及应对措施》文中研究表明随着电力系统的发展,以及线路电缆化率的提高,电力系统在负荷低谷期间对感性无功补偿的需求在不断增大,因此并联电抗器在电力系统中的使用越来越广泛。但是并联电抗器在开断过程中会产生截流效应,从而引发截流过电压以及重燃过电压,威胁电气设备的安全,影响系统安全稳定运行。从一次220 kV变压器跳闸案例分析出发,通过理论分析以及仿真模拟的手段,还原现场真空断路器开断35 kV并联电抗器产生过电压并最终引发故障跳闸的全过程,并提出应对该问题的措施。
祝寿慧[3]（2021）在《干式铁心电抗器切断过电压水平及其过电压试验技术研究》文中进行了进一步梳理干式铁心电抗器具有限制短路电流、补偿无功功率、改善电能质量等作用,被广泛地应用在电力系统中。在电力系统中,干式铁心电抗器频繁地进行投切可能会产生过电压,导致电抗器匝间短路故障。为了能够更好地分析干式铁心电抗器发生故障的原因,及早发现运行中的干式铁心电抗器匝间绝缘缺陷,应该对干式铁心电抗器切断过电压水平和匝间过电压试验技术展开研究,这对于减少干式铁心电抗器故障和提高电力系统的运行可靠性具有重要意义。本文利用干式铁心电抗器的等效模型,求出其等效参数随频率的变化规律,并通过试验验证其等效模型的正确性。基于ATP-EMTP电磁暂态仿真软件,建立三相不接地系统切断干式铁心电抗器仿真电路模型,对干式铁心电抗器的切断过电压展开仿真试验,分析其过电压水平及其影响因素。依据干式铁心电抗器的结构特性,分析干式铁心电抗器开展匝间过电压试验时存在的技术问题,设计出合适的试验电路参数。搭建匝间过电压试验平台,对干式铁心电抗器进行匝间过电压试验,验证干式铁心电抗器匝间过电压试验的技术问题,探讨其检测干式铁心电抗器匝间短路故障的可行性。研究结果表明:在断路器切断干式铁心电抗器的过程中,存在着截流过电压和复燃过电压。其中截流过电压水平与断路器触头分断时间大小无关,随断路器截流值呈线性增长。而复燃过电压水平随断路器触头分断时间增大而增大,随断路器截流值增大而增大。与截流过电压相比,复燃过电压的波峰更陡,振荡频率更高。干式铁心电抗器的匝间过电压试验存在着试验电压效率低、电压波形衰减速度随振荡频率变化的技术问题,其匝间过电压试验选择充电电容时需要综合考虑试验电压效率、振荡电压波形衰减速度和设备电源容量三方面因素。若充电电容太小,会导致试验电压效率低,振荡电压波形衰减速度快,振荡周期数少。若充电电容太大,则会导致试验设备电源容量过大。干式铁心电抗器在没有故障时,在不同电压等级下试验电压波形振荡频率相同。若干式铁心电抗器有匝间短路故障,电抗器在试验电压下的振荡电压波与标准波的过零点出现明显的不重合,振荡频率也明显变大,通过匝间过电压试验技术检测干式铁心电抗器匝间短路故障具有可行性。
东野忠昊[4]（2021）在《混合式高压直流断路器电磁瞬态建模方法及应用研究》文中研究指明混合式高压直流断路器是柔性直流输电系统故障清除的重要电力电子装备。其内部大尺寸复杂母排连接系统及大规模串并联基本元件会带来显着的寄生参数效应,引起直流断路器电流分断的多瞬态换流过程中IGBT、电容器等关键部件的电压过冲、电压电流振荡等电磁瞬态现象,增大了关键部件失效概率,影响断路器可靠工作。前人尚未有对混合式高压直流断路器多瞬态过程的系统研究,也缺少对该过程中电压过冲、电压电流振荡等电磁瞬态现象的机理研究和定量分析。因此,本文围绕着混合式高压直流断路器电磁瞬态建模,旨在揭示多尺度、规模庞大、分布复杂的寄生参数对混合式高压直流断路器分断瞬态的作用机制及规律,为混合式高压直流断路器的低成本、高效能、短周期的研制奠定基础。首先,建立了混合式直流断路器分断实验回路的分析模型,揭示了实验回路电感和晶闸管的寄生参数对实验电压过冲的影响机制,以及母排电阻及半导体器件的通态特性对实验回路电流的作用规律。进一步,提出了实验电压过冲抑制方法和实验回路电流准确控制方法,建立了混合式直流断路器电流分断实验平台,为后续研究多种瞬态模型提供了实验条件。其次,针对直流断路器半导体组件内部换流过程,建立了单组件的部分电感电路模型和回路电感电路模型,揭示了寄生电感及组件缓冲电容对绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT）器件关断瞬态电压过冲的作用机制,并提出了模型中寄生电感参数的仿真和实验提取方法,通过单组件电流分断实验验证了模型及参数提取方法的有效性。进一步,基于单组件回路电感电路模型,建立了规模化组件等效电路模型,揭示了组件间互感作用对IGBT器件电压过冲的影响规律。再次,针对直流断路器支路间换流过程,建立了主支路和转移支路换流过程的等效电路模型,揭示了寄生参数以及主支路组件缓冲电容对换流过程的影响规律。还建立了直流断路器转移支路和耗能支路之间换流的等效电路模型,揭示了支路母排寄生电感和金属氧化物变阻器（Metal Oxide Varistor,MOV）动态特性对IGBT器件过电压的影响机制,并通过直流断路器整机电流分断实验验证了模型有效性。进一步,提出了分布式MOV配置方法,实现了 IGBT器件过电压抑制。最后,建立了直流断路器分断后期实验回路的等效电路模型,揭示了 IGBT器件和MOV的寄生电容效应对直流断路器电压电流振荡的影响机制,并提出了寄生电容参数的提取方法,通过实验验证了模型的正确性。进一步,基于所提直流断路器等效电路模型,建立200kV柔性直流换流站的仿真模型,获得了单极接地/双极短路故障清除过程中,直流断路器分断后期MMC换流阀正负极端口处的电磁振荡特性。
孙馨福[5]（2021）在《直流电网网侧限流设备的协调配合及参数优化》文中提出随着世界范围内的可再生能源的充分开发利用,基于模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter,MMC）的直流电网已成为了未来直流输电的重要发展方向。然而作为直流电网中核心设备的换流站存在低阻尼的特性,故障电流在发生直流侧短路故障时快速发展,危及直流电网的安全运行。借鉴交流电网故障清除方法,直流断路器（DC Circuit Breaker,DCCB）可选择性清除故障,是实现故障清除的关键。但是随着直流电网的发展,直流断路器存在无法单独快速切除大故障电流的不足,因此需要额外的故障限流装置配合直流断路器进行故障清除。目前已经有多种故障限流手段被提出,但仍然没有除平波电抗以外的限流设备投入到实际工程中。因此,有必要从理论上对各种限流设备的动作机理进行总结,归纳出限流设备的协调配合限流方法,并对这些限流设备的参数进行优化配置,在经济成本一定的前提下充分发挥各限流设备的限流能力。该文主要的工作如下:首先,针对目前已有的限流设备,根据安装位置将限流设备分为了源侧和网侧两类,根据限流机理分为了降压和增阻两类。基于上述分类方法,对各类设备的限流机理进行了理论分析,指出源侧设备主要通过改变换流器子模块电容的投入占空比进行限流,网侧设备主要通过改善故障回路的欠阻尼放电特性进行限流。通过各种设备在投入时间和极限参数等方面的约束,给出了网侧限流设备协同配合抑制故障电流的原则。其次,基于上述的网侧限流设备的协同配合原则,提出了针对电抗型故障限流器和直流断路器相互配合限流时的故障电流计算方法,方法考虑了实际限流电抗投入过程中的过电压问题以及并联MOA支路的吸收能量问题,将故障电流按照限流器和断路器的投切分解成多阶段,对每阶段的MOA吸收的能量进行了精确计算。在仿真平台上搭建了四端直流电网模型进行了验证,计算结果与仿真结果的最大相对误差仅为0.6%,表明了计算方法的有效性和精确性。最后,研究了多种故障限流器限流元件的性质,通过理论分析指出:受电压应力限制,电抗型故障限流器在满足电压应力要求时,限流效果几乎为零,因此无法单独使用限流电抗限流,这也反证了故障电流计算时考虑限流电抗并联MOA吸能的合理性。基于此计算方法,以断路器开断电流最小和各种能量吸收设备吸能最小作为优化目标,对直流电网中网侧的平波电抗和限流电抗器进行了优化配置。
仝玮[6]（2021）在《大型超导装置失超保护系统换流回路及其关键问题研究》文中研究指明大型超导装置失超保护系统是聚变堆主机关键系统综合研究设施CRAFT（Comprehensive Research Facility for Fusion Technology）项目的核心研究内容之一。本文根据CRAFT超导磁体测试平台对失超保护系统提出的100 kA/10 kV双向直流分断及10 GJ能量耗散要求,进行了系统超大容量换流方案的研究与设计。基于超大电流失超保护回路换流稳定性、分断可靠性等要求提出了真空开关百千安级直流开断换流回路多目标优化方法,并成功研制了可应用于聚变领域极端脉冲工况下的固态开关及脉冲电抗器。本文首先深入研究了国内外各超导装置失超保护系统及直流电网中直流开关换流设计方案。针对失超保护系统的大电流双向开断要求,提出采用新型H桥结构的换流回路拓扑的设计方案,提升系统性能的同时有效降低了其研制难度。基于系统中各作用单元的动作时序分析,详细剖析新型拓扑结构下的回路换流暂态过程,为后文研究内容提供了理论研究支撑。然后基于系统换流过程暂态分析及真空电弧燃弧及弧后介质恢复过程研究,针对百千安级直流开断工况,首次分析研究了换流回路参数对系统主回路真空开关分断后介质恢复过程的影响。充分考虑真空开关弧后介质恢复能力以及分断速度和设备研制成本,提出了换流回路多目标参数优化方法。在保障主回路成功开断的基础上,提高了开断速度与回路研制的性价比。接着针对系统换流回路130 kA脉冲工况,研制了换流回路触发单元-晶闸管开关。通过对多型号器件温升的Cauer热路模型模拟,对回路器件进行了初步选型及串联结构设计。基于脉冲工况下晶闸管关断过电压分析,创新性提出了脉冲工况下缓冲电路参数优化方法,可安全有效提升其恢复电压抑制能力。通过实验对比不同类型晶闸管器件关断性能,为未来不同应用工况下固态开关器件选型提供借鉴。此外,针对换流回路中高频脉冲电流下的强电磁应力,分析了脉冲电抗器线圈结构及电感电阻频率特性,研制了新型高寿命干式空心脉冲电抗器。基于放电过程中电抗器强磁场分析,对电抗器进行了邻近空间磁场、线圈电磁载荷及电磁-结构耦合仿真,创新性优化了线圈端部设计,将线圈端部所受等效应力降低至优化前的47%,有效的提高了电抗器性能。针对其高寿命要求,对超高脉冲工况下电抗器进行了疲劳分析,仿真结果符合寿命要求。最后对研制的换流回路进行了功能实验及与真空开关配合100 kA分断实验。验证了所应用的新型拓扑结构,提出的参数优化方法的有效性及研制的固态开关和脉冲电抗器涉及的可靠性,表明研制的换流回路能够完全满足CRAFT失超保护系统的运行要求。本文的研究可为聚变装置中超导磁体提供安全可靠的失超保护,保障磁体在在极端工况下安全运行,并为未来聚变堆的发展提供了有力的辅助支撑。
徐文佳,郑彬,项祖涛,班连庚,杜宁,张媛媛,杨大业,崔博源,姜红利,张鹏飞,韩彬[7]（2021）在《特高压断路器开断大容量高抗时的电磁暂态特性》文中研究指明为解决榆横—潍坊特高压交流输电工程送端特高压开关站的电压控制问题,我国在世界上首次采用在特高压交流母线上配置高压并联电抗器（简称高抗）的无功补偿方案,并采取专用的特高压交流断路器以满足母线高抗的日常开合需求。开断大容量感性无功设备可能产生严重的过电压、过电流等电磁暂态问题,需要研究其对特高压高抗绝缘水平、断路器开断条件以及邻近电容式电压互感器（capacitor voltagetransformer,CVT）等主设备耐受能力的影响,并提出有效对策,解决工程设计、设备研制和应用面临的突出问题。研究了截流、重燃对高抗过电压及断路器断口暂态恢复电压（transient recovery voltage,TRV）特性的影响机理,并基于特高压断路器开断大容量母线高抗的现场试验实测结果在EMTP中进行建模,仿真分析了断路器正常开断、发生截流和重燃等多种工况下的高抗过电压和断路器断口TRV特性,以及高抗附近CVT的过电流问题。断路器截流值为50A时,断路器断口TRV峰值将达到标准值的1.2倍;断路器开断过程发生重燃时,流过CVT的高频电流将超过设备耐受值的2.1倍。针对CVT高频电流超过耐受能力、断路器TRV峰值较高问题,分别提出了抑制方法,并验证了方法的有效性,保障了榆横—潍坊工程的安全投运,为今后的工程建设提供了参考。
向常圆[8]（2020）在《基于高耦合分裂电抗器自动均限流技术的限流器运行工况研究》文中研究说明随着我国供电负荷大幅增加,目前500kV电网中心节点的短路容量不断增大,当发生短路故障时电流可能超过断路器的开断裕度,使得断路器无法有效切除故障,从未导致更多区域的停电事故,严重威胁电网运行安全。为解决500kV电网发展过程中短路电流过大的问题,采用一种基于高耦合分裂电抗器（High Coupled Split Reactor-HCSR）自动均限流技术的限流器。限流器中高耦合电抗器及其两端、臂间、对地存在的分布电容,将对断路器开断过程中断口瞬态恢复电压（Transient Recovery Voltage-TRV）带来一定程度的影响。为了实现基于HCSR自动均限流技术的限流器的工程应用,需要根据详细系统条件,搭建仿真模型,针对系统发生各种类型短路故障时断路器开断过程中的TRV特性进行仿真计算,对特殊问题进行详细分析,并提出相应的技术措施,为限流器的设备研制与应用提供参考依据。本文分析了HCSR限流器的结构及限制短路电流的工作原理,研究了限流器的耦合系数、电抗值、分布电容的参数计算公式,将其开断过程按照技术特点分为均流开断和限流开断,并分别推算出两台断路器的断口电压时域表达式。均流开断条件较为宽松,限流开断时的暂态电流和暂态电压与限流器耦合电感和分布电容密切相关。本文搭建HCSR限流器的电路仿真模型,依托500kV纵江-莞城线路短路电流超标的典型实例,对限流器的主要技术参数提出要求。根据限制短路电流效果、对系统潮流分布和安全稳定性影响,提出限流器的额定参数、过负荷能力、短路电流耐受能力、过电压及抑制措施等关键技术要求。本文仿真验证了采用了限流器的系统的故障清除电磁暂态过程。针对不同故障类型和故障位置分析投运HCSR限流器的运行效果和对系统过电压的影响,分析了不同开断过程、限流器结构、分裂电抗器参数、断路器截流等对HCSR开断效果的影响。由仿真结果可知,限流器的断路器限流开断时,后动作断路器TRV存在超标的情况,在断路器断口并联氧化锌避雷器可以有效抑制TRV峰值,在串联电抗器两端并联电容器可以有效降低TRV的上升率;安装HCSR限流器对系统过电压的影响较小且未超过标准允许范围。
郭永康[9]（2020）在《紧耦合电抗器型故障限流拓扑与参数优化》文中研究表明随着我国经济快速发展,全社会用电需求量不断增加,电力系统规模逐渐扩大,在建电网电压等级不断提高,各级电网联系愈加紧密,电网的短路故障电流水平超标问题日益严重。为了保证电力系统的安全稳定运行,必须采取措施有效的控制电网短路电流水平,近年来故障限流器（Fault Current Limiter,FCL）逐渐成为国内外专家学者的研究热点。目前已经研制的大容量故障限流器均存在响应速度慢、恢复时间长、结构复杂、经济性较低等问题,难以应用于高压、超高压等大容量场合。其中,紧耦合电抗器型故障限流器（High Coupled Split Reactance Type Fault Current Limiter,HCSR-FCL）凭借自动均流、结构简单、性能可靠等优势,有望应用于高压大容量电网。为实现HCSR-FCL在高压电网中的工程应用,本文基于理论分析和仿真计算针对其中的关键问题开展了一系列探索研究,除了针对其本身的拓扑结构和限流特性进行了必要的分析外,还研究了 HCSR-FCL相关参数对限流特性的影响及优化调整方案。首先提出了结合HCSR和快速真空开关的220kV电压等级HCSR-FCL新型拓扑结构,研究了 HCSR-FCL的限流原理和工作流程。HCSR有自动均流、限流的功能,可成倍提高短路电流的开断水平;快速真空开关K采用了人工过零熄弧技术,能在短路故障发生的首个半波限制故障电流,解决了目前FCL普遍存在的响应速度过慢的问题。然后基于有限元软件建立了 HCSR-FCL的场路耦合模型,仿真得到了HCSR-FCL全限流过程的详细数据,据此对HCSR-FCL的限流特性进行了详细分析。计算了 HCSR-FCL的相关限流指标,其中预期短路电流为60kA、稳态运行损耗为0.005%,故障响应时间小于5ms,均满足实际项目要求;研究了 HCSR磁场的时间变化趋势,HCSR磁通密度B在HCSR-FCL动作之后由零迅速增大,约5ms后达到首峰值5.76T;获得了 HCSR磁场的空间分布规律,HCSR内部磁场较大,外部磁场衰减很快,HCSR中心点径向、轴向上4倍HCSR半径距离处的B约为0.11T、0.05T;计算出HCSR陡波过电压的幅值约为179kV,陡波过电压的波前上升时间约为1.24× 10-7s。最后基于控制变量法分别研究HCSR-FCL故障响应时间、HCSR单臂限流电感和耦合系数对HCSR-FCL限流特性的影响,进而得到了 HCSR-FCL的参数优化方案。增大故障响应时间会使HCSR-FCL限流后的短路故障电流变小,但是限流前系统承受的故障电流更大;提高HCSR单臂限流电感能够有效提升HCSR-FCL的限流能力,然而HCSR-FCL的稳态有功损耗和空间磁通密度也会随之增加;降低HCSR耦合系数能略微提升HCSR-FCL的限流效果,但是HCSR的耦合系数不宜过小,否则HCSR无法在系统中维持理想的低阻抗、低压降和低损耗状态;基于上述参数影响分析得到了 HCSR-FCL的参数优化方案:在限流前系统流过故障电流、HCSR-FCL稳态运行损耗、HCSR中心点磁通密度、HCSR压降与实际生产制造工艺限制等条件的约束下,寻找HCSR-FCL故障响应时间的最大值、HCSR单臂电感最大值和HCSR耦合系数最小值。本文研究内容围绕HCSR-FCL工程实用化的关键问题展开,研究成果将进一步推进HCSR-FCL的高压大容量化和在大规模电网中的应用,具有重要的理论参考价值和实际指导意义。
陈一豪[10]（2020）在《直流输电系统交流滤波器选相投切研究》文中研究指明随着直流输电技术的快速发展,对电网设备智能化的要求也逐步提高,交流滤波器作为换流站内最主要的组成设备之一,具有滤除谐波和无功补偿的功能。在直流系统启停和稳定运行的过程中,会对交流滤波器进行频繁的投切,此过程伴随着高频高幅值的暂态过电压和大电流的出现,严重威胁系统的安全。选相投切技术是解决此类电磁暂态影响的有效手段,通过控制相位选择的精度和速度来实现对交流滤波器分合闸电流及过电压的抑制。本文根据电路理论和电力系统电磁暂态响应理论介绍了交流滤波器分合闸的暂态过程,分析了投切交流滤波器对直流换相失败的影响机理,通过PSCAD/EMTDC搭建了直流输电系统模型,仿真分析了随机合闸产生的涌流及过电压水平,对比了合闸电阻和避雷器等措施对涌流的抑制效果,仿真计算不同类型交流滤波器所需的最佳合闸电阻值和接入延时时间。结合高压断路器在不同开距下的电场分布特性计算出预击穿时间和实际关合时间,分析了计及预击穿特性和机械分散性的选相投切技术对抑制涌流和过电压的有效性,提出了合闸电阻和选相投切技术结合的方法,并对比各种抑制措施的优劣性。其次针对带电投入交流滤波器这一特殊工况进行了深入的讨论,分析了电容残压和合闸相角对涌流及过电压的影响,提出了限制带电投入交流滤波器暂态影响的有效方法。本文结合断路器介质绝缘恢复强度和暂态恢复电压的关系,设计了分闸重燃的控制程序,根据高压断路器有关参数计算了介质绝缘恢复强度曲线,分别在直流系统稳定运行和直流系统闭锁两个工况下进行了切除交流滤波器发生单相重燃和两相重燃的仿真。对比分析了不同类型交流滤波器的分闸重燃过电压和电流水平,仿真计算出各类型交流滤波器可避免发生重燃现象所需的最佳预燃弧时间,验证了选相控制对限制重燃过电压的可行性。本文设计了以FPGA为核心的选相控制系统硬件组成电路,运用Verilog HDL语言编写了选相分合闸控制程序和策略,通过模拟测试验证了控制精度的准确性。搭建了模拟试验回路,对断路器进行了空载分合闸试验,得出了断路器的固有分合闸时间。其次进行了交流滤波器选相投切试验,对比了非选相和选相控制下合闸涌流、过电压和分闸暂态恢复电压,试验结果表明,运用选相投切技术可最大限度地限制分合闸电流及过电压。
二、500kV并联电抗器开断的过电压及限制措施（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、500kV并联电抗器开断的过电压及限制措施（论文提纲范文）
（1）500 kV高耦合分裂电抗限流器过电压抑制方法研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 限流器结构与计算模型 |
| 2 典型短路故障下的过电压分析 |
| 3 过电压抑制方案及分析 |
| 3.1 过电压抑制方案 |
| 3.2 保护方案参数的影响 |
| 3.2.1 限流器模块两端并联电容 |
| 3.2.2 限流器模块两端并联电容且两串联真空快速断路器并联阻容 |
| 4 结论 |
（2）开断并联电抗器过电压机理分析及应对措施（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 故障情况简述 |
| 2 过电压产生机理分析 |
| 2.1 截流过电压 |
| 2.2 重燃过电压 |
| 3 仿真分析 |
| 3.1 仿真目的 |
| 3.2 计算条件 |
| 3.3 设备参数 |
| 3.3.1电抗器 |
| 3.3.2断路器 |
| 3.3.3电抗器电力电缆 |
| 3.4 计算模型 |
| 3.5 仿真结果 |
| 4 故障原因分析 |
| 5 应对措施分析 |
| 5.1 采用相控断路器开断并抗 |
| 5.2 采用中性点断路器开断并抗 |
| 6 结语 |
（3）干式铁心电抗器切断过电压水平及其过电压试验技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 切断过电压仿真研究现状 |
| 1.2.2 匝间过电压试验技术研究现状 |
| 1.3 课题研究的主要内容 |
| 第2章 干式铁心电抗器等效模型 |
| 2.1 干式铁心电抗器等效模型建立 |
| 2.1.1 干式铁心电抗器结构 |
| 2.1.2 等效模型 |
| 2.2 干式铁心电抗器等效参数计算方法 |
| 2.2.1 绕组模型 |
| 2.2.2 铁心模型 |
| 2.2.3 串联等效电路 |
| 2.3 计算实例 |
| 2.3.1 电抗器参数 |
| 2.3.2 电抗器等效参数随频率变化规律 |
| 2.3.3 电抗器等效参数试验验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 干式铁心电抗器切断过电压仿真分析 |
| 3.1 切断过电压产生基本原理 |
| 3.1.1 截流过电压 |
| 3.1.2 复燃过电压 |
| 3.2 仿真模型建立 |
| 3.2.1 断路器模型参数 |
| 3.2.2 断路器仿真模型 |
| 3.2.3 干式铁心电抗器仿真模型 |
| 3.3 干式并联铁心电抗器切断过电压仿真分析 |
| 3.3.1 干式并联铁心电抗器截流过电压仿真分析 |
| 3.3.2 干式并联铁心电抗器复燃过电压仿真分析 |
| 3.4 干式串联铁心电抗器切断过电压仿真分析 |
| 3.4.1 干式串联铁心电抗器截流过电压仿真分析 |
| 3.4.2 干式串联铁心电抗器复燃过电压仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 干式铁心电抗器匝间过电压试验技术 |
| 4.1 国家标准对匝间过电压试验的规定 |
| 4.2 干式铁心电抗器匝间过电压试验技术分析 |
| 4.2.1 试验电压效率 |
| 4.2.2 波形衰减速度 |
| 4.2.3 设备电源容量 |
| 4.3 匝间过电压试验主电路设计计算 |
| 4.4 匝间过电压试验电路仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 匝间过电压试验研究 |
| 5.1 匝间过电压试验条件 |
| 5.1.1 试验平台搭建 |
| 5.1.2 试验样品处理 |
| 5.1.3 试验方案 |
| 5.2 试验结果 |
| 5.2.1 充电电容6nF时电抗器试验结果 |
| 5.2.2 充电电容3nF时电抗器试验结果 |
| 5.2.3 充电电容6nF时空心线圈试验结果 |
| 5.3 试验结果分析 |
| 5.3.1 不同电压下试验结果分析 |
| 5.3.2 有无故障试验结果分析 |
| 5.3.3 不同充电电容下试验结果分析 |
| 5.3.4 有无铁心试验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）混合式高压直流断路器电磁瞬态建模方法及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 混合式高压直流断路器拓扑及应用 |
| 1.2.2 混合式高压直流断路器电磁瞬态建模 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第2章 混合式高压直流断路器分断实验平台 |
| 2.1 实验电路及参数配合 |
| 2.2 实验回路关键部件电压过冲抑制方法 |
| 2.2.1 电压过冲产生机理 |
| 2.2.2 电压过冲建模分析 |
| 2.2.3 电压过冲抑制方法 |
| 2.3 实验回路电流准确控制方法 |
| 2.3.1 回路电流建模分析 |
| 2.3.2 回路电流控制方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 断路器组件内部换流建模分析 |
| 3.1 IGBT关断的等效电路表征 |
| 3.1.1 部分电感电路模型 |
| 3.1.2 回路电感电路模型 |
| 3.2 寄生电感参数提取 |
| 3.2.1 数值提取 |
| 3.2.2 实验提取 |
| 3.3 模型验证及应用 |
| 3.3.1 实验验证 |
| 3.3.2 串联组件中的IGBT电压过冲预测 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 断路器支路间换流建模分析 |
| 4.1 主支路与转移支路间换流建模分析 |
| 4.1.1 等效电路模型及参数提取 |
| 4.1.2 寄生参数与缓冲电容影响分析 |
| 4.2 转移支路与耗能支路间换流建模分析 |
| 4.2.1 等效电路模型 |
| 4.2.2 模型参数提取 |
| 4.2.3 实验验证 |
| 4.3 金属氧化物变阻器单元优化配置方法 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 断路器分断后期电磁振荡建模分析 |
| 5.1 电磁振荡的等效电路模型 |
| 5.1.1 单组件实验回路 |
| 5.1.2 直流断路器整机实验回路 |
| 5.2 模型参数提取 |
| 5.2.1 半导体组件的寄生电容参数 |
| 5.2.2 MOV的寄生电容参数 |
| 5.3 模型验证及应用 |
| 5.3.1 实验验证 |
| 5.3.2 换流阀出口处电磁振荡特性分析 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）直流电网网侧限流设备的协调配合及参数优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及其意义 |
| 1.1.1 柔性直流电网的发展 |
| 1.1.2 直流电网故障限流的意义 |
| 1.1.3 课题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 直流电网多种限流设备协调配合研究 |
| 1.2.2 考虑直流故障限流设备动作的直流电网故障演变机理 |
| 1.2.3 直流电网网侧限流设备参数优化配置 |
| 1.3 论文的研究内容和工作 |
| 第2章 直流电网限流设备的协调配合 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 多种限流设备分类 |
| 2.2.1 源侧限流设备 |
| 2.2.2 网侧限流设备 |
| 2.3 基于故障回路阻尼特性的源侧网侧限流机理分析 |
| 2.3.1 基于故障回路阻尼特性的源侧降压限流机理分析 |
| 2.3.2 基于故障回路阻尼特性的网侧增阻限流机理分析 |
| 2.4 多种限流设备的约束条件及协调配合 |
| 2.4.1 限流时间约束 |
| 2.4.2 极限参数约束 |
| 2.4.3 网侧限流设备的协同配合 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 考虑故障限流器并联MOA及断路器动作时序的故障电流计算方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 考虑电抗型故障限流器吸能的故障电流计算 |
| 3.2.1 含FCL的传统故障电流计算方法 |
| 3.2.2 考虑限流电抗器的并联MOA吸能的故障电流计算 |
| 3.3 考虑混合式断路器动作时序的故障电流计算 |
| 3.4 故障电流计算方法验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 考虑MOA的吸能过程和直流断路器动作时序的限流电抗优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 故障限流器的限流支路电压应力分析 |
| 4.2.1 阻性阻抗电压应力分析 |
| 4.2.2 感性阻抗电压应力分析 |
| 4.2.3 感性阻抗并联MOA的电压应力分析 |
| 4.3 限流设备参数优化 |
| 4.3.1 优化目标函数 |
| 4.3.2 多目标优化 |
| 4.3.3 仿真验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读硕士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
（6）大型超导装置失超保护系统换流回路及其关键问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景介绍 |
| 1.1.1 超导磁体 |
| 1.1.2 超导磁体的应用 |
| 1.1.3 聚变装置中的超导磁体 |
| 1.2 CRAFT设施及高功率电源研究支撑平台 |
| 1.2.1 CRAFT聚变堆主机关键综合研究设施 |
| 1.2.2 高功率电源研究支撑平台 |
| 1.3 CRAFT失超保护系统 |
| 1.4 CRAFT失超保护系统换流回路研制难点 |
| 1.5 课题研究内容与意义 |
| 第2章 CRAFT大型超导装置失超保护系统拓扑设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 换流技术方案研究及对比 |
| 2.2.1 超导装置中失超保护系统换流方案 |
| 2.2.2 HVDC-耦合型机械高压直流开关换流方案 |
| 2.2.3 各换流方案优缺点对比 |
| 2.3 人工过零型失超保护系统双向分断拓扑设计 |
| 2.3.1 人工过零型开关触发单元分析 |
| 2.3.2 换流分断方案设计与对比 |
| 2.3.3 人工过零型失超保护系统拓扑及辅助系统设计 |
| 2.4 100kA失超保护开关中直流开关换流过程分析 |
| 2.4.1 第一阶段:电流从BPS向VCB转移过程分析 |
| 2.4.2 第二阶段:电流从VCB向换流回路转移过程分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于真空电弧介质恢复研究的换流回路参数优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 真空电弧燃弧基本理论 |
| 3.2.1 真空电弧形成原因 |
| 3.2.2 真空电弧特性 |
| 3.2.3 真空电弧燃弧过程分析 |
| 3.3 弧后介质恢复过程理论分析 |
| 3.3.1 鞘层预备阶段 |
| 3.3.2 鞘层发展阶段 |
| 3.3.3 金属蒸气衰减阶段 |
| 3.4 换流回路参数对介质恢复过程影响 |
| 3.4.1 脉冲电流幅值对介质恢复过程影响 |
| 3.4.2 脉冲电流频率对介质恢复过程影响 |
| 3.5 人工过零型真空开关换流回路极限参数计算及优化 |
| 3.5.1 换流回路极限参数计算方法研究 |
| 3.5.2 换流回路参数多目标优化 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 换流回路中晶闸管开关设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 晶闸管开关运行工况分析 |
| 4.3 基于热阻抗网络模型的晶闸管热学分析 |
| 4.3.1 热阻抗基本原理 |
| 4.3.2 瞬态热阻抗网络模型搭建 |
| 4.3.3 Foster网络模型参数计算 |
| 4.3.4 晶闸管器件结温计算及器件选型 |
| 4.4 晶闸管开关RC缓冲电路参数设计与优化 |
| 4.4.1 晶闸管关断过程分析 |
| 4.4.2 晶闸管反向恢复模型 |
| 4.4.3 脉冲工况下RC缓冲电路瞬态过程 |
| 4.4.4 RC缓冲电路参数优化方法 |
| 4.4.5 仿真与对比 |
| 4.5 晶闸管开关基本功能试验 |
| 4.5.1 MKPE 330-052型号单臂4只串联方案实验 |
| 4.5.2 KPE 6900-065型号单臂3只串联方案实验 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 换流回路中新型高寿命脉冲电抗器设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 130kA脉冲电抗器电气设计 |
| 5.2.1 电抗器电气参数要求 |
| 5.2.2 电抗器结构选型与设计 |
| 5.3 新型高寿命脉冲电抗器线圈参数设计 |
| 5.3.1 电抗器电感一般计算方法 |
| 5.3.2 脉冲电抗器线圈参数设计 |
| 5.4 新型高寿命脉冲电抗器设计验证及优化 |
| 5.4.1 脉冲电抗器及环境电磁结构分析 |
| 5.4.2 脉冲电抗器热分析 |
| 5.4.3 脉冲电抗器端部优化 |
| 5.4.4 脉冲电抗器疲劳分析 |
| 5.5 新型高寿命脉冲电抗器制造与测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 换流回路与真空开关配合100 KA分断实验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 换流回路基本功能实验 |
| 6.2.1 晶闸管开关10-100 kA脉冲放电功能测试 |
| 6.2.2 脉冲电容器充电回路测试 |
| 6.2.3 换流回路产生脉冲电流验证 |
| 6.3 换流回路与真空开关并联100kA电流分断实验 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（8）基于高耦合分裂电抗器自动均限流技术的限流器运行工况研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的背景和意义 |
| 1.2 采用短路电流限制措施 |
| 1.2.1 调整电网结构 |
| 1.2.2 变更系统运行方式 |
| 1.2.3 装设限制电流设备 |
| 1.3 更换大容量断路器 |
| 1.3.1 真空断路器和六氟化硫断路器 |
| 1.3.2 并联断路器 |
| 1.4 基于高耦合分裂电抗器的并联断路器开断方法 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 基于高耦合电抗器的限流器的结构及工作原理 |
| 2.1 限流器结构 |
| 2.1.1 绕组线圈 |
| 2.1.2 层间分布电容 |
| 2.1.3 匝间分布电容 |
| 2.1.4 对地电容 |
| 2.2 限流器短路开断过程原理分析 |
| 2.2.1 均流开断 |
| 2.2.2 限流开断 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 高耦合电抗器的主要技术要求 |
| 3.1 系统条件 |
| 3.2 高耦合电抗器的感抗 |
| 3.2.1 单臂电抗 |
| 3.2.2 支路间耦合系数 |
| 3.3 高耦合电抗器的分布电容 |
| 3.4 高耦合电抗器的过负荷能力 |
| 3.5 高耦合电抗器的短路电流耐受能力 |
| 3.6 高耦合电抗器的过电压及抑制措施 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 基于高耦合电抗器的限流器对线路断路器开断瞬态的影响 |
| 4.1 断路器瞬态恢复电压相关标准 |
| 4.2 装设限流器的线路研究条件 |
| 4.3 开断方式对线路断路器瞬态恢复电压的影响 |
| 4.3.1 并联断路器均流开断 |
| 4.3.2 并联断路器限流开断 |
| 4.4 故障位置对断路器断口瞬态恢复电压的影响 |
| 4.5 限流器不同结构对断路器断口瞬态恢复电压的影响 |
| 4.6 高耦合电抗器耦合系数对断口瞬态恢复电压的影响 |
| 4.7 高耦合电抗器分布电容对断口瞬态恢复电压的影响 |
| 4.8 断路器截流对断口瞬态恢复电压的影响 |
| 4.9 装设高耦合分裂电抗器限流器的500kV线路断路器瞬态恢复电压问题的对策 |
| 4.9.1 断路器断口装设MOV对TRV峰值的抑制 |
| 4.9.2 并联电容器对TRV上升率的抑制 |
| 4.10 本章小结 |
| 第5章 采用基于高耦合电抗器的限流器对系统过电压的影响 |
| 5.1 限流器对工频过电压的影响 |
| 5.2 限流器对潜供电流和恢复电压的影响 |
| 5.3 限流器对线路合闸操作过电压的影响 |
| 5.4 限流器对线路间感应电压感应电流的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）紧耦合电抗器型故障限流拓扑与参数优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 故障限流技术的研究背景和意义 |
| 1.2 故障限流器研究现状 |
| 1.2.1 理想的故障限流器 |
| 1.2.2 现有故障限流器分类介绍 |
| 1.3 HCSR-FCL研究现状 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第二章 HCSR-FCL拓扑结构与建模 |
| 2.1 HCSR-FCL拓扑结构与原理分析 |
| 2.1.1 220kV HCSR-FCL拓扑方案与设计参数 |
| 2.1.2 HCSR-FCL原理分析 |
| 2.2 HCSR-FCL的场路耦合有限元模型 |
| 2.2.1 HCSR的绕组结构 |
| 2.2.2 HCSR的有限元建模方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 HCSR-FCL限流特性分析 |
| 3.1 HCSR-FCL限流指标分析 |
| 3.2 HCSR-FCL暂态磁场分析 |
| 3.2.1 HCSR-FCL磁场时间分布 |
| 3.2.2 HCSR-FCL磁场空间分布 |
| 3.3 HCSR陡波电压分析 |
| 3.3.1 HCSR陡波电压幅值分析 |
| 3.3.2 陡波电压波前上升时间 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 HCSR-FCL的参数优化 |
| 4.1 故障响应时间对HCSR-FCL限流特性的影响分析及优化 |
| 4.1.1 故障响应时间对HCSR-FCL限流特性的影响 |
| 4.1.2 HCSR-FCL故障响应时间的优化 |
| 4.2 HCSR单臂电感与耦合系数的调整方法 |
| 4.2.1 单臂电感值对HCSR-FCL限流特性的影响 |
| 4.2.2 耦合系数 |
| 4.3 单臂电感值对HCSR-FCL限流特性的影响分析及优化 |
| 4.3.1 单臂电感值对HCSR-FCL限流特性的影响 |
| 4.3.2 HCSR单臂电感值的优化 |
| 4.4 耦合系数对HCSR-FCL限流特性的影响分析及优化 |
| 4.4.1 耦合系数对HCSR-FCL限流特性的影响 |
| 4.4.2 HCSR耦合系数的优化 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（10）直流输电系统交流滤波器选相投切研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 选相投切技术 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 交流滤波器分合闸暂态过程及仿真模型建立 |
| 2.1 交流滤波器合闸暂态过程 |
| 2.2 交流滤波器分闸暂态过程 |
| 2.3 投切交流滤波器对换相失败的影响 |
| 2.4 直流输电系统模型搭建 |
| 2.4.1 系统网络架构模型 |
| 2.4.2 模型主要参数 |
| 2.4.3 控制系统模块设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 交流滤波器合闸暂态过程仿真研究 |
| 3.1 随机合闸仿真分析 |
| 3.2 合闸涌流及过电压的抑制措施 |
| 3.2.1 断路器合闸电阻法 |
| 3.2.2 避雷器对涌流及过电压的影响 |
| 3.3 交流滤波器选相合闸仿真分析 |
| 3.3.1 断路器预击穿时间计算 |
| 3.3.2 断路器机械分散性与预击穿电压的关系 |
| 3.4 带电投入交流滤波器机理及仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 交流滤波器分闸暂态过程仿真研究 |
| 4.1 断路器分闸控制时序设计 |
| 4.2 重燃过电压仿真分析 |
| 4.2.1 介质绝缘恢复强度计算 |
| 4.2.2 直流系统稳定运行工况下切除交流滤波器仿真分析 |
| 4.2.3 直流系统闭锁工况下切除交流滤波器仿真分析 |
| 4.3 交流滤波器选相分闸仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 交流滤波器选相投切试验研究 |
| 5.1 选相控制系统硬件设计 |
| 5.1.1 系统整体架构 |
| 5.1.2 硬件组成电路 |
| 5.2 选相控制系统软件设计 |
| 5.2.1 软件设计流程 |
| 5.2.2 软件功能模块 |
| 5.3 交流滤波器投切试验 |
| 5.3.1 试验平台搭建 |
| 5.3.2 交流滤波器选相合闸试验 |
| 5.3.3 交流滤波器选相分闸试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
四、500kV并联电抗器开断的过电压及限制措施（论文参考文献）
- [1]500 kV高耦合分裂电抗限流器过电压抑制方法研究[J]. 朱璐,王杉,刘俊翔,赵虎,张显聪,莫文雄,乔胜亚. 高压电器, 2021
- [2]开断并联电抗器过电压机理分析及应对措施[J]. 王驰宇,方圆,秦天,孟毅. 湖北电力, 2021(03)
- [3]干式铁心电抗器切断过电压水平及其过电压试验技术研究[D]. 祝寿慧. 哈尔滨理工大学, 2021(02)
- [4]混合式高压直流断路器电磁瞬态建模方法及应用研究[D]. 东野忠昊. 华北电力大学(北京), 2021
- [5]直流电网网侧限流设备的协调配合及参数优化[D]. 孙馨福. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [6]大型超导装置失超保护系统换流回路及其关键问题研究[D]. 仝玮. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [7]特高压断路器开断大容量高抗时的电磁暂态特性[J]. 徐文佳,郑彬,项祖涛,班连庚,杜宁,张媛媛,杨大业,崔博源,姜红利,张鹏飞,韩彬. 电网技术, 2021(06)
- [8]基于高耦合分裂电抗器自动均限流技术的限流器运行工况研究[D]. 向常圆. 中国电力科学研究院, 2020(03)
- [9]紧耦合电抗器型故障限流拓扑与参数优化[D]. 郭永康. 山东大学, 2020(12)
- [10]直流输电系统交流滤波器选相投切研究[D]. 陈一豪. 大连理工大学, 2020(02)