第三届红电创新大赛优秀奖作品
项目名称：高压直流断路器开断试验方法研究
参赛单位： 苏州电器科学研究院股份有公司
项目概述:
近年来，高压直流输电技术发展迅速。相比于交流输电，高压直流输电（HVDC）具有低成本、低损耗及稳定性高的特点，适用于大容量、远距离输电。几个点对点HVDC连接运行，扩展到多终端网络是提高可靠性和合乎逻辑的步骤。在实现具有直流侧保护的这种系统之前，需要解决些主要的技术挑战。其中一个主要挑战是缺乏能够清除直流故障的快速、低损耗和可靠的HVDC断路器（CB）。而制约直流输电系统进一步发展的输电网络瓶颈就是高压直流断路器技术。
目前国内外对于直流断路器开断试验方法、考核指标等尚无统一标准，为了更准确考核机械式直流断路器开断过程各项指标，以± 160 kV机械式高压直流断路器为例，讨论了机械式直流断路器开断试验方法，结合试验结果分析了试验方法的等效性。
苏州电器科学研究院股份有限公司作为国内少数具有试验资质的试验站，其试验能力己达到国际先进水平，发电机容量满足高压直流断路器的开断试验容量需求，可以提供试验所需恢复电压，同时开断电流、恢复电压幅值均可调。
本次试验方案是在苏州电科院己取得的一系列科研成果基础上再进行拓展和创新，先前取得的专利成果为试验方案的最终实现成为了可能。本次试验中充分发挥检测平台、人才团队的优势，最终完成了本次试验。随着高压直流装备技术的日益完善，直流输电的优越性越加的明显，市场需求会越来越大。
创新性:
合成回路等效开断试验方案及发电机电流源开断试验方案均可以满足开断电流和恢复电压要求，但均存在一定问题。其中合成回路等效开断试验方案中，无法成功模拟实际开断过程中电流过零后恢复电压的反峰，试验时电压反峰过小。而本试验方法研究采用发电机电流源进行开断试验时，同样能够满足开断电流和恢复电压要求，并且电流过零后提高了恢复电压反峰值，致使能够更好的模拟系统短路故障情况。
试验原理是发电机经过限流电阻、限流电抗器及升压变压器，产生工频交流电流，在电流上升过程中，机械开关触头开始分离。电流达到开断电流时，机械开关触头达到有效开距，同时换流回路触发开关导通，换流回路产生反向电流与故障电流叠加，在机械开关支路产生电流过零点，机械开关在电流过零时熄弧，之后断口承担恢复电压，完成电流开断试验。
具体试验方法通过高压断路器电弧电压测量装置、咼压断路器预击穿电流检测装置等自主创新技术进行，首先试验电流波形采用为标准50Hz交流电流，峰值根据开断试验要求进行调整，试验时测量触头分离时刻燃弧阶段的初始电流值作为开断电流。触头分离的时刻，可以根据试验站的经验和受试断路器的类型不同采用不同的确定方法。
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