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变压器接地故障严重威胁电力系统安全,传统保护方法在检测速度、抗过渡电阻能力及励磁涌流识别方面存在局限.基于此,深入分析变压器接地故障的稳态与暂态电流特征,提出一种融合小波包变换暂态能量启动与五次谐波制动的多维度综合检测方法.仿真结果表明,该方法能快速检测各类接地故障,可靠闭锁励磁涌流,性能优于传统零序过流保护.
电流特征变压器接地故障检测
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[目的]随着新能源的迅速发展,新能源逆变器的弱抗扰性加剧了其在故障扰动后发生连锁性脱网的风险,对现有保护风险防控技术提出了新的挑战.针对有源中点钳位(ANPC)逆变器交流侧短路的故障工况,本文对逐波限流控制方法进行了研究.[方法]在传统的逐波限流控制方法中,当电流大于过流阈值时,会断开逆变器所有开关器件.但这会频繁触发限流控制,开关器件的电流变化率di/dt很高,且有过电流流过绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的反并联二极管,无法有效保护逆变器中的开关器件.在强制关断所有开关器件的控制与放任过电流发展导致新能源脱网事故发生之间,本文提出了一种控制逆变器介于中间状态的技术,即开关部分关断的逐波"软"限流控制技术.当触发控制时,关断指定开关器件,导通剩余开关器件.最后使用MATLAB/Simulink建立仿真模型,对本文提出的逐波限流控制方法进行验证.[结果]结果表明,该方法可有效减少触发次数,降低开关器件的di/dt,并且降低逆变器内部开关器件的电流峰值,提高逆变器的可靠性.与全关断逐波限流相比,逐波"软"限流的触发周期更长,触发次数更少,且将开关器件电流峰值限制在更低水平,有利于提高逆变器的可靠性,优化了逐波限流控制方法.[结论]本文提出的有源中点钳位型逆变器逐波"软"限流控制方法,在短路故障情况下,能够有效减小逆变器开关器件电流应力,提升逆变器短路故障穿越能力,为新能源并网安全运行提供技术支撑.
逐波限流有源中点钳位逆变器过流保护开关器件电流应力
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随着开关电源的应用领域不断扩大,不同功率等级下的拓扑也逐渐多样化,具有隔离功能的小功率DC-DC变换器在各个领域应用广泛、需求数量庞大.综合考虑小功率隔离式DC-DC变换器仍以反激拓扑为主,本文设计了一款基于VPS2103芯片控制的小功率反激式DC-DC变换器,此芯片内部集成MOS管且有斜坡补偿、过压保护、过流保护等功能,具有体积小、重量轻、轻载功耗低、效率高、输入电压范围宽、成本低等优点.本文详细给出了基于VPS2103的小功率变换器设计过程,完成功率为10W的超小型DC-DC变换器样机搭建及测试,验证了该变换器的运行性能.
DC-DC变换器反激拓扑VPS2103样机测试
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基于数字化技术,本文提出了一种新型变压器继电保护系统的设计与实现方案.系统结合模数转换(ADC)、数字信号处理(DSP)及现场总线技术,针对传统变压器保护系统响应速度慢、可靠性差的问题,采用了高精度数据采集与智能算法,优化了故障识别与保护功能.通过差动保护、过流保护及绝缘状态评估,系统不仅提高了故障判别的准确性,还增强了对变压器状态的实时监控.实验结果表明,系统在短路故障识别、过流保护优化等方面均表现出较高的性能,符合智能电网对变压器保护的需求.
数字化技术变压器继电保护智能电网故障识别
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本文分析了电弧故障的基本特性及其对变压器的破坏机制,重点探讨了电弧故障对继电保护灵敏度、选择性和设备可靠性的影响.通过实验仿真,提出了优化继电保护灵敏度与选择性的策略,并提出了针对电弧故障的保护设备改进方案.优化后的系统在低阻电弧故障下响应时间由10ms缩短至8ms,过流保护灵敏度从85%提升至92%.有效减少了误切现象,提升了系统可靠性.
电弧故障继电保护实验仿真防护措施
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多回路电源调试辅助开关在电力系统调试和维护中具有重要作用.为了提高多回路电源系统调试的便捷性与安全性,文章研究了一种多回路电源调试辅助开关的设计与实现.该开关基于单相电转三相电的逆变原理,结合AC-DC-AC转换技术,通过微处理器控制和输出电流调节,确保对多个回路的精确监测和调试.设计过程中,系统实现了电压输入与输出调节、过流保护、远程控制及信号传输功能,旨在为多回路电源系统的安全运行提供技术参考.
多回路电源调试逆变器电流调节过流保护遥控操作
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针对丹江口水电厂原 3 号主变保护装置存在的问题,通过更换 3 号主变保护装置,优化丹 42 断路器失灵回路、引入非电量保护装置与复合电压闭锁(方向)过流保护技术,并对稳控装置CT回路实施独立采样与回路独立设计,显著提升了保护装置的可靠性与灵敏度,降低了因装置故障导致的停电风险.
双重化配置断路器失灵复压闭锁可靠性
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针对辉光放电质谱仪真空机械泵电机逆变器工作周期较长,可靠性和稳定性要求高的特点,设计一套三相全SiC MOSFET的逆变器.首先介绍控制电路和功率电路的设计思路,然后详细介绍驱动和保护电路工作原理,并对直通短路保护电路进行优化设计,使用复杂可编程逻辑控制器(complex programmable logic controller,CPLD)代替各种逻辑芯片,降低电路复杂度,最后经过实验验证,逆变器运行良好,可以在2.4 μs完成过流保护、在0.4 μs完成半桥直通短路保护,可靠性高,为SiC MOSFET变流器设计应用提供一定的参考价值.
碳化硅MOSFET逆变器过流保护直通短路保护
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本文主要的研究内容为光伏和同步整流技术以及他们的综合应用,对同步整流技术的原理及应用的范围进行了说明和分析.并表明同步整流技术在低压、大电流输出的电源中有较明显的优势.为了对理论进行验证,设计了一款基于同步整流的光伏Buck稳压电源.该设计通过50 W光伏板向电路输送6～32 V的直流电压(电压随天气和光照变化),从而启动同步整流芯片EG1162并产生PWM波信号控制MOSFET开关,实现6～32 V电压输入,5 V电压输出的功能.并通过运算放大器LM358进行过流保护、过温保护.该设计全范围内纹波于120 mV以内,效率高于96％.
同步整流光伏Buck
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辅助变流器是轨道列车辅助供电系统的重要组成部分,主要功能是为列车辅助负载(空调、空气制动压缩机等)供电.辅助变流器二倍过流故障为辅助供电系统典型故障,部分故障具有偶发性,排查费时费力,效率低下,且该故障会影响乘客乘坐的舒适性,甚至影响列车的可靠运营,影响重大.基于国内某城市地铁线路辅助变流器,分析了负载短路工况下辅助变流器二倍过流保护先于负载保护断路器脱扣保护的原因,并搭建了辅助变流器与断路器测试平台,通过试验的方式确定了S203M-D63断路器脱扣的时间小于8 ms,同时针对该款断路器的特性,研究确定了与之匹配的辅助变流器保护策略:(1)辅助变流器在二倍过流保护信号延时8ms后自我保护;(2)桥臂电流超过1 250A保护.试验表明,该软件策略可实现快速精准定位、隔离短路负载,大大提升了辅助供电系统供电可靠性.目前已在国内地铁市场推广应用.
辅助变流器二倍过流保护桥臂过流保护辅助供电系统断路器脱扣
