摘要：近年来，随着智能电网的推广，直流输电技术逐渐成为研究热点。为了提高输电灵活性，直流电网急需由两端输电向多端输电发展。然而，高压直流断路器作为承载着控制及保护两大重要任务的核心组件，其研究仍然存在技术瓶颈。为解决高压直流短路开断问题，开展高压直流断路器相关试验方法研究，验证高压直流断路器设计的正确性性和可靠性，为高压直流断路器的研发及制造提供技术支撑已迫在眉睫。

本文首先介绍了直流断路器国内外的发展现状及其试验系统，阐述直流短路试验对直流断路器的发展和使用安全的重要性。为进行直流断路器短路开断试验，重点分析了直流断路器的开断过程并介绍了现阶段主要的直流开断方法；其次对直流试验系统的各个组件进行了说明，包括短路电源系统、整流变压器、整流柜、数据采集系统、远程控制系统等。然后利用PSCAD仿真软件对十二脉波整流电路进行了仿真研究，研究了交流侧的阻抗参数对短路电流的影响，并在此基础上建立了试验条件下直流试验系统仿真模型，仿真验证试验的可行性。

最后，以4 kV/120 kA的直流断路器的短路试验为例，分析试验数据及波形，证明系统能够按照标准对断路器的开断能力进行检测。

关键词：直流试验  直流断路器  十二脉波整流  仿真分析  开断能力

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 背景及意义-1

1.2 国内外研究现状-1

1.2.1 直流断路器-1

1.2.2 直流试验回路-3

2 直流断路器开断过程分析-6

2.1 直流开断必要条件-6

2.1.1 创造电流过零点-6

2.1.2 完成能量消耗-7

2.2 直流断路器参数-8

2.3 直流开断方法-9

3 直流短路试验系统-12

3.1 系统原理-12

3.2 短路电源系统-13

3.3 整流柜-14

3.4 综合保护系统-15

3.4 阻抗调节系统-16

3.5 数据采集系统-16

3.6 远程控制系统-16

3.7 系统特点-17

4 试验回路仿真研究-18

4.1 十二脉波整流仿真分析-18

4.2 阻抗参数对短路电流影响-19

4.2.1 交流侧电阻对短路电流的影响-20

4.2.2 交流侧电感对短路电流的影响-21

4.2 直流试验系统仿真-23

5 试验研究-29

5.1 试验准备-29

5.2 分断特性标准-29

5.3 时序设置-30

5.4 试验结果及分析-30

6 总结与展望-35

6.1结论-34

6.2展望-34

6.3环境及可持续发展-35

参考文献-37

致谢-38