混合式高压直流断路器分断过程电磁瞬态建模和测试

摘要

高压直流断路器是柔性直流电网的核心装备,在数毫秒内分断高达25kA的大电流,分断过程会产生强烈的电磁骚扰,可能导致与绝缘栅双极型晶体管(IGBT)直接相连的驱动和控制电路无法工作.由于缺乏针对直流断路器位于高电位驱动的电磁干扰考核方法,导致驱动设计没有标准可依.该文通过理论分析和试验测试相结合,对分断时电磁瞬态过程进行数学建模,定性分析端口产生的电磁干扰原因,并在实验室首次测试了500kV混合式直流断路器样机在大电流分断时,集电极和发射极(VCE)、门极驱动(VGE)和电源等端口干扰信号,提炼了时、频域干扰特征.通过将测试结果与现有电磁干扰试验标准对比,表明VCE/VGE在开断过程的干扰特征与浪涌和阻尼振荡波接近,而电源干扰特征更接近阻尼振荡波,设计中应重点考虑这两个试验项目.