内容简介
本书以张北柔性直流电网试验示范工程为例，介绍了高压直流断路器的关键技术、典型类型、结构和原理。书中分为5章，主要内容有高压直流输电技术概况、高压直流断路器关键技术、机械式高压直流断路器、混合式高压直流断路器、耦合负压式高压直流断路器。
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- 封面
- 书名页
- 内容提要
- 版权页
- 柔性直流电网工程技术丛书编委会
- 本书编写成员
- 前言
- 第1章 直流电网与高压直流断路器
- 1.1 引言
- 1.1.1 清洁能源展望
- 1.1.2 直流电网及存在的技术问题
- 1.2 直流电网故障隔离技术
- 1.2.1 交流断路器隔离故障
- 1.2.2 带故障清除能力的换流阀
- 1.2.3 直流断路器隔离故障
- 1.3 高压直流断路器的技术要求及分类
- 1.3.1 直流电网对高压直流断路器的技术要求
- 1.3.2 机械式高压直流断路器
- 1.3.3 固态高压直流断路器
- 1.3.4 混合式高压直流断路器
- 1.3.5 其他形式的高压直流断路器
- 1.基于晶闸管的混合式高压直流断路器
- 2.组合式高压直流断路器
- 1.4 高压直流断路器的工程应用
- 1.4.1 舟山±200kV五端柔性直流科技示范工程
- 1.4.2 南澳±160kV多端柔性直流输电示范工程
- 1.4.3 张北可再生能源±500kV柔性直流电网试验示范工程
- 第2章 高压直流断路器关键技术
- 2.1 高压直流断路器拓扑结构优化
- 2.1.1 关键点与难点
- 1.换流方式
- 2.模块结构优化
- 2.1.2 研究方向
- 1.混合式高压直流断路器拓扑方案
- 2.机械式高压直流断路器拓扑方案
- 2.2 大容量阀组技术
- 2.2.1 关键点与难点
- 2.2.2 研究方向
- 1.器件选型与极限关断能力
- 2.阀组串并联技术
- 3.阀组结构
- 4.大功率可控半导体器件驱动技术
- 5.散热系统
- 2.3 快速机械开关技术
- 2.3.1 关键点与难点
- 1.快速驱动
- 2.绝缘性能
- 3.多断口串联均压
- 4.同步性
- 5.可靠缓冲
- 6.温升
- 2.3.2 研究方向
- 1.高效可靠操动机构及同步控制
- 2.灭弧室优化
- 3.缓冲装置
- 2.4 高电位供能技术
- 2.4.1 关键点与难点
- 1.高压绝缘问题
- 2.不同负载特性供能
- 2.4.2 研究方向
- 1.优化供能系统技术方案
- 2.主供能变压器
- 2.5 避雷器串并联技术
- 2.5.1 关键点与难点
- 2.5.2 研究方向
- 1.阀片性能提升
- 2.阀片配组
- 2.6 整机集成技术
- 2.6.1 关键点与难点
- 1.杂散参数优化
- 2.电磁兼容
- 2.6.2 研究方向
- 1.仿真模型优化
- 2.试验技术
- 第3章 机械式高压直流断路器
- 3.1 机械式高压直流断路器工作原理及运行特性
- 3.1.1 电气结构
- 3.1.2 基本原理
- 3.1.3 电气技术参数
- 1.断态技术参数
- 2.关合技术参数
- 3.通态技术参数
- 4.开断电流技术参数
- 3.1.4 断路器损耗
- 3.1.5 人工接地试验
- 3.2 机械式高压直流断路器结构及组件参数
- 3.2.1 阀塔集成结构简介
- 3.2.2 主支路平台结构及组件参数
- 1.单断口组件
- 2.操动机构
- 3.驱动系统
- 4.多断口均压
- 3.2.3 转移支路平台结构及组件参数
- 1.储能电容及其充电设备
- 2.IGCT阀组
- 3.振荡电感
- 3.2.4 缓冲支路平台及组件参数
- 3.2.5 耗能支路平台及组件参数
- 1.耗能支路MOV配置方案及参数
- 2.MOV冷却时间与吸收能量的关系曲线
- 3.2.6 供能系统
- 1.主供能变压器
- 2.层间隔离变压器
- 3.3 机械式高压直流断路器控制、保护和监视系统
- 3.3.1 系统架构
- 3.3.2 测量系统
- 3.3.3 控制系统
- 3.3.4 保护系统
- 3.3.5 运行与监视
- 第4章 混合式高压直流断路器
- 4.1 混合式高压直流断路器工作原理及运行特性
- 4.1.1 拓扑结构与工作原理
- 1.拓扑结构
- 2.工作原理
- 4.1.2 电气技术参数
- 1.断态时
- 2.合闸时
- 3.导通时
- 4.开断最大电流时
- 5.快速重合时
- 4.1.3 工作模式与运行能力
- 1.工作模式
- 2.运行能力与限制
- 4.1.4 断路器损耗
- 4.1.5 人工接地试验
- 4.2 混合式高压直流断路器结构及组件参数
- 4.2.1 阀塔结构集成简介
- 4.2.2 快速机械开关组件结构及参数
- 1.单断口组件
- 2.操动机构
- 3.保持机构
- 4.缓冲机构
- 5.驱动系统
- 6.多断口均压
- 4.2.3 主支路电力电子开关组件结构及参数
- 1.整体结构
- 2.主支路IGBT
- 3.IGBT阀组避雷器
- 4.IGBT阀组旁路开关
- 4.2.4 转移支路电力电子开关组件
- 1.整体结构
- 2.IGBT与二极管
- 3.子模块电容
- 4.放电电阻与阻尼电阻
- 4.2.5 耗能支路MOV组件及参数
- 4.2.6 供能系统
- 1.整体结构及布局
- 2.主支路快速机械开关供能方案
- 3.主支路IGBT模块供能方案
- 4.转移支路IGBT阀组供能方案
- 5.后备电源方案
- 6.500kV主供能变压器
- 7.层间隔离变压器
- 8.供能磁环
- 9.绝缘电缆
- 4.2.7 冷却系统及漏水检测
- 1.冷却系统
- 2.漏水检测
- 4.3 混合式高压直流断路器控制、保护与监视系统
- 4.3.1 系统架构
- 1.系统冗余设计
- 2.系统自检和切换逻辑设计
- 4.3.2 测量系统
- 4.3.3 控制功能
- 1.控制功能概况
- 2.混合式高压直流断路器工作状态
- 3.分闸功能
- 4.合闸功能
- 5.重合闸功能
- 6.分级合闸功能
- 4.3.4 保护功能
- 1.保护功能概况
- 2.保护总体架构
- 3.本体保护配置及动作逻辑
- 4.3.5 监视系统
- 1.监视系统总体结构
- 2.监视系统功能
- 第5章 耦合负压式高压直流断路器
- 5.1 耦合负压式高压直流断路器工作原理及运行特性
- 5.1.1 拓扑结构
- 5.1.2 工作原理及动作逻辑
- 5.1.3 电气技术参数
- 1.断态电气技术参数
- 2.关合电气技术参数
- 3.通态电气技术参数
- 4.开断电气技术参数
- 5.1.4 断路器损耗
- 5.1.5 耦合负压式高压直流断路器过负荷能力
- 1.合闸状态下断路器的过负荷能力
- 2.关断过程中断路器的过负荷能力
- 3.分闸状态下断路器的过负荷能力
- 4.设备故障下断路器过负荷能力
- 5.1.6 人工接地试验
- 5.2 耦合负压式高压直流断路器结构及组件参数
- 5.2.1 整体结构
- 5.2.2 快速机械开关组件结构及参数
- 1.整体结构
- 2.单断口组件
- 3.断口均压
- 5.2.3 转移支路电子开关组件及参数
- 1.整体结构
- 2.电气原理
- 3.IEGT器件
- 4.二极管器件
- 5.均压均流能力
- 5.2.4 耦合负压装置
- 1.整体结构
- 2.电气原理
- 3.组件参数
- 4.晶闸管均压均流能力
- 5.2.5 耗能支路MOV组件及参数
- 1.整体结构
- 2.参数
- 5.2.6 供能系统
- 1.整体结构
- 2.电气结构
- 5.3 耦合负压式高压直流断路器控制、保护与监视系统
- 5.3.1 系统架构
- 5.3.2 测量系统
- 5.3.3 控制系统
- 1.快分时序
- 2.慢分时序
- 3.合闸时序
- 5.3.4 保护功能
- 1.本体过电流保护
- 2.耗能支路过热保护
- 3.组部件冗余保护
- 4.辅助设备监视保护
- 5.3.5 监视系统
- 1.主支路快速机械开关监视方案
- 2.转移支路电子开关监视方案
- 3.耦合负压回路监视方案
- 4.耗能支路监视方案
- 参考文献
- 封底
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版权信息
出版社：中国电力出版社
出版时间：2021
作者：柔性直流电网工程技术丛书编委会
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