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期刊号: CN32-1800/TM| ISSN1007-3175

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城市轨道交通用限流式直流断路器原理研究

来源:电工电气发布时间:2021-10-21 13:21 浏览次数:367

城市轨道交通用限流式直流断路器原理研究

纪江辉,吴小钊,喻会永,张志彬
(许继集团有限公司,河南 许昌 461000)
 
    摘 要:为解决城市轨道交通用直流牵引系统故障短路电流峰值大、开断寿命低、维护成本高的问题,提出了一种限流式直流断路方案。研究了电流基于电弧电压自然转移的原理;根据系统参数建立仿真模型,仿真了不同故障电流情况下的限流开断性能,验证限流式直流断路器的功能;将该直流断路器方案与其他四种典型的直流断路器进行了对比分析。研究结果表明:提出的限流式直流断路方案可实现 3 ms 故障电流截断、快速重合闸功能,并采用先限流后开断的方式,降低故障开断电流,提高了开断寿命。
    关键词:城市轨道交通;限流式直流断路器;重合闸;开断寿命
    中图分类号:TM561     文献标识码:A     文章编号:1007-3175(2021)10-0012-05
 
Study on the Principle of Current Limiting DC Circuit
Breaker for Urban Rail Transit
 
JI Jiang-hui, WU Xiao-zhao, YU Hui-yong, ZHANG Zhi-bin
(XJ Group Co., Ltd, Xuchang 461000, China)
 
    Abstract: To solve the problems of the high peak value of fault short-circuit current, low breaking life, and high maintenance cost of DC traction system for urban rail transit. This work proposes a current limiting DC circuit breaker schemer.This paper studied the principle of the natural transfer of current based on arc voltage. According to the system parameters, a designed simulation model helps to simulate the current-limiting braking performance under different fault current situations. It verified the function of the current-limiting DC circuit breaker.The model also compared this plan of the DC circuit breaker to the other four typical DC circuit breakers.The results show that: the proposed scheme can achieve 3 ms fault current truncation and fast reclosing function. It uses the way of limiting current before breaking, reducing the fault breaking current, and improve the breaking electrical life.
    Key words: urban rail transit; current-limiting DC circuit breaker; reclosing; breaking life
 
参考文献 
[1] 周宏宇. 新型地铁用直流断路器研究[D] . 长沙:湖南大学,2010.
[2] 袁兰兰. 地铁车辆混合式高速直流断路器研究[D].长沙:湖南大学,2018.
[3] 王奥飞. 不同驱弧方式下直流空气断路器全动态电弧特性研究[D]. 沈阳:沈阳工业大学,2019.
[4] 刘政. 城市轨道交流牵引供电系统供电技术研究[D]. 成都:西南交通大学,2018.
[5] 杨光. 地铁机车用直流断路器的设计[D] . 沈阳:沈阳工业大学,2012.
[6] 王华清. 城市轨道交通混合式直流断路器高速分断关键技术研究[D]. 郑州:郑州大学,2019.
[7] 陈隆. 基于晶闸管整流器的直流牵引供电系统[D].成都:西南交通大学,2016.
[8] 孔玮. 城市轨道交通直流牵引系统故障分析及若干问题的研究[D]. 北京:华北电力大学,2005.
[9] 徐超群,杨俭,袁天辰. 地铁牵引供电系统直流侧短路故障研究[J] . 计算机测量与控制,2018,26(6) :32-34.
[10] 冀建忠. 基于 IGBT 控制的高速直流断路器设计与实现[D]. 大连:大连理工大学,2016.
[11] 徐敏. 机械式高压直流断路器开断过程的吸能方式与优化拓扑研究[D]. 武汉:华中科技大学,2019.
[12] 程显,王华清,葛国伟,等. 城市轨道交通 1 800 V 高速混合式直流断路器研制[J] . 电力自动化设备,2020,40(1) :212-218.
[13] 谢强强,于贻鹏,曹进. 氢气环境中不同触头结构在磁吹条件下直流电弧的特性研究[J] . 电器与能效管理技术,2019(22) :12-16.
[14] 辛超,吴建文. 直流氢气-氮气混合气体电弧开断过程实验研究[J]. 电工技术学报,2015,30(13) :117-124.
[15] 孟令新. 可控磁场氢气灭弧介质下直流电弧特性研究[D]. 沈阳:沈阳工业大学,2019.
[16] 吕玮,方太勋,杨浩,等. 基于电弧电压的混合型直流断路器[J]. 电力系统自动化,2015,39(11) :83-87.
[17] 温伟杰,黄瑜珑,吕纲,等. 应用于混合式直流断路器的电流转移方法[J] . 高电压技术,2016,42(12) :4005-4012.
[18] 张杰,纪江辉,张玉婵,等. 具备重合闸功能的经济型直流断路器研究[J] . 高电压技术,2021,47(3) :1083-1091.
[19] 葛瀚明,刘思远,杨騉,等.10 kV/10 kA 超导限流式真空直流开断技术及其试验研究[J] . 高电压技术,2020,46(8) :2700-2705.