直流熔断器短路分断试验的等效方法研究.pdf

第４１卷第１１期２０１３年６月１日电力系统保护与控制ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌｖ０１．４１ＮＯ．１１Ｊｔｍ．１，２０１３直流熔断器短路分断试验的等效方法研究陈搏，庄劲武，王晨，袁志方（１．海军驻大连４２６厂代表室，辽宁大连１１６００５；２．海军工程大学电气工程学院，湖北武汉４３００３３）摘要：直流熔断器进行大短路电流分断试验的成本很高，制约了高分断能力直流熔断器的发展。根据直流熔断器的特性提出了保持试验一致性的三个等效条件：弧前时间一致、燃弧能量一致、恢复电压一致，据此提出了两种等效试验方法。方法一适当提高直接试验回路的电阻值，方法二采用电容器组作为电源，通过合理的参数设置可保证两种方法与直接试验具有较高的等效性，同时又降低了试验成本。讨论了两种方法的参数设置和等效性，最后以额定１２００Ｖ，１２５０Ａ及额定１２Ｏ０Ｖ，２Ｏ０Ａ两种直流熔断器进行１１０ｋＡ短路分断试验为例，对比了两种等效试验方法和直接试验的结果，验证了所提方法的有效性。该方法可参考应用于直流限流断路器的短路分断试验。关键词：直流熔断器；短路分断试验；等效试验方法；回路电阻；电容器组Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓｏｆｓｈｏｒｔ．ｃｉｒｃｕｉｔｔｅｓｔｓｆｏｒＤＣｆｕｓｅｓⅧＣＨＥＮＢｏ，ＺＨＵＡＮＧＪｉｎ．２，ＷＡＮＧＣｈｅｎ，ＹＵＡＮＺｈｉ．ｆａｎｇ（１．ＮａｖｙＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅＯｆｆｉｃｅｉｎＤａｌｉａｎ４２６Ｆａｃｔｏｒｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６００５，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｖａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ４３００３３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｓｆｏｒＤＣｆｕｓｅｓ，ｐｏｗｅｒｃａｐａｃｉｔｙｏｆｔｈｅｔｅｓｔｄｅｖｉｃｅｉｓｈｅａｖｉｌｙｄｅｍａｎｄｅｄｉｎｈｉｇｈｃｕｒｒｅｎｔｓｈｏｒｔ－ｃｉｒｃｕｉｔｔｅｓｔｓ，ｗｈｉｃｈｃｏｎｓｔｒａｉｎｓｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｈｉｇｈ－ｂｒｅａｋｉｎｇ－ｃａｐａｃｉｔｙＤＣｆｕｓｅｓ．ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅＤＣｆｕｓｅｓ，ｔｈｒｅｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ：ｓｉｍｉｌａｒｐｒｅ－ａｒｃｉｎｇｔｉｍｅ，ｓｉｍｉｌａｒａｒｃｉｎｇｅｎｅｒｇｙ，ａｎｄｓｉｍｉｌａｒｒｅｃｏｖｅｒｙｖｏｌｔａｇｅ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｗｏｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄｓａｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅｆｉｒｓｔｍｅｔｈｏｄｉｓｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｖａｌｕｅｏｆｔｈｅｄｉｒｅｃｔｔｅｓｔｃｉｒｃｕｉｔ，ａｎｄｔｈｅｓｅｃｏｎｄｍｅｔｈｏｄｉｓｔｏｅｍｐｌｏｙａｂａｎｋｏｆｃａｐａｃｉｔｏｒｓａｓｔｈｅｐｏｗｅｒＳＯｌＪｒｃｅ．ＢｙｍｅａｎｓｏｆｓｅＲｉｎｇｒａｔｉｏｎａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｓ，ａｇｏｏｄｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅｔｏｄｉｒｅｃｔｔｅｓｔａｎｄｌｏｗｃｏｓｔｃａｎｂｅｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅａｎｄｉｔｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓｓｅｔｕｐｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｓａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄａｎｄｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｔｈｅｄｉｒｅｃｔｔｅｓｔａｒｅｃｏｍｐａｒｅｄｔｈｒｏｕｇｈ１１０ｋＡｓｈｏｒｔ－ｃｉｒｃｕｉｔｔｅｓｔ，ｗｉｔｈＤＣｆｕｓｅｓｒａｔｅｄ１２００Ｖ／１２５０Ａａｎｄ１２００Ｖ／２００Ａ，ｗｈｉｃｈｆｕｒｔｈｅｒｖｅｒｉｆｙｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｓ．ＴｈｅｔｗｏｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄｓＣａｎｂｅａｐｐｌｉｅｄｉｎｓｈｏｒｔ－ｃｉｒｃｕｉｔｔｅｓｔｏｆｔｈｅＤＣｃｕｒｒｅｎｔｌｉｍｉｔｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔｂｒｅａｋｅｒｓ．ＴｈｉｓｗｏｒｋｉｓｓｕｐｐｏｓｅｄｂｙＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ（Ｎｏ．５１１７７１６９）．—Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＤＣｆｕｓｅ；ｓｈｏｒｔｃｉｒｃｕｉｔｔｅｓｔ；ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄ；ｃｉｒｃｕｉｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ；ｂａｎｋｏｆｃａｐａｃｉｔｏｒｓ中图分类号：ＴＭ５６３，ＴＭ５０６文献标识码：Ａ文章编号：１６７４．３４１５（２０１３）１１－００９３．０６Ｏ引言直流熔断器是舰船直流电力系统、轨道交通电力系统、变电站直流系统等直流电力系统的重要保护设备【ｌ。］。随着这些电力系统的快速发展【４］，直流熔断器的额定电压和分断能力也不断增加。直流熔断器的研制过程需要进行大量的短路分断试验，而高压高分断能力直流熔断器的大电流短路分断试验对试验电源容量的要求很高。这类试验通常采用经基金项目：国家自然科学基金项目（５１１７７１６９）交流电网整流的方法获得大容量直流电源，不仅设备投资成本很大，短路试验对电网的冲击也较大【５ｌ。国内具有大容量直流短路试验条件的试验站只有少数几家，不仅试验费用昂贵，试验排队周期也较长。有些极限短路分断试验的需求甚至已经超出了国内外试验站的最大容量。例如国内新建的苏州电器科学研究院国家电器质量监督检验中心的试验站在进行１２００Ｖ直流短路分断试验时的最大输出短路电流约为１２０ｋＡ［，勉强能够满足某型熔断器进行１２００Ｗ１１０ｋＡ直流短路分断的需求。而对于需要研制的另外一型直流熔断器的５ｋＶ／１００ｋＡ短路分断．．９４．．电力系统保护与控制试验，国内外现有试验站都无法进行。鉴于直接试验的困难，亟需开展等效试验方法研究。目前，高压交流断路器的合成试验方法已经比较成熟Ｊ，该方法适用于电弧电压远低于电源电压，利用电流过零点关断的高压交流断路器。通常在燃弧阶段用低压大电流源，在电流过零点附近转换为高压小电流源，实现了全程都用低功率电源的合成试验方法。但该方法并不适用于直流熔断器，因为直流熔断器在燃弧期间的电弧电压就很高，其限流能力取决于电弧电压和电源电压之差，要求电源在燃弧期间既要输出大电流又要输出高电压。此外，也有学者研究了高压直流断路器的合成试验［８］，但该方法针对采用并联振荡回路产生人工电流过零点关断的直流断路器，在燃弧期间提供的电源电压也不高，同样不适用于利用电弧电压限流关断的直流熔断器。国内外尚未见文献研究直流熔断器短路分断试验的等效方法。对于直流熔断器而言，进行大短路电流分断时，它们能在电流远小于预期短路电流的短路初始阶段就开始分断，并将短路电流限制下去，实际流过的电流并不大。因此可以降低预期短路电流，而保持短路初始阶段的电流上升率ｄｉ／ｄｔ不变，开展等效的分断试验。基于这一点，本文提出两种方法：①②提高回路电阻法；采用电容器组作为电源法。本文对两种方法的可行性与等效性进行分析，结合直流熔断器的特性给出了满足等效性要求的试验电路参数选择方法。经过计算和试验对比，证实这两种方法能够很好地等效直接试验，解决了直流熔断器大容量短路分断试验难以或无法进行的问题。１直接试验直接试验电路简图如图１所示。直流熔断器短路分断试验有三个主要的参数］：电源电压Ｕ，预期短路电流Ｉｐ和时间常数ｒ。后两个参数实际上是由试验回路中的电阻尺和电感确定的。：一直流熔断器具有较高的分断能力，一个主要原因是它能够在大短路电流发生的初始阶段就开始限流分断，实际截断电流厶远小于预期短路电流峰值厶。这个特点使直流熔断器在分断大短路电流时承受的燃弧能量和电动力冲击都较小，因此直流熔断…器成为直流电力系统的一种重要保护设备Ｌｌ。直流熔断器分断过程可以分为三个阶段（如图２）［１１］。图１直接试验电路简图Ｆｉｇ．１Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｏｆｔｈｅｄｉｒｅｃｔｔｅｓｔｃｉｒｃｕｉｔ图２直接试验分断过程的波形简图Ｆｉｇ．２Ｗａｖｅｆｏｒｍｓｏｆｔｈｅｄｉｒｅｃｔｔｅｓｔｃｉｒｃｕｉｔ（１）弧前阶段（０＜）。电流近似保持直线上升，短路电流初始上升率为ｄｉ／ｄ＿＝－Ｕ（２）Ｌ该阶段的主要指标是弧前时间，弧前时间反映了直流熔断器的动作快速性。等效试验中只要保持弧前过程的短路电流波形和直接试验一致，即可保证弧前时间一致。（２）燃弧阶段（ｔｃ＜ｔ＜ｔｅ）。直流熔断器熔断以后，建立高于系统电源电压的电弧电压来实现限流，电流开始下降。ｄｆ／ｄ二二堡电弧电压取决于熔断器电弧的伏安特性，只要电流波形一致，产生的弧压也一致，那么燃弧能量也是一致的。等效试验需保持燃弧能量和直接试验的一致性。（３）弧后阶段（ｔ＞ｔｅ）。电弧熄灭之后进入弧后阶段，通常有小的残余电流流过，装置两端将承受恢复电压，恢复电压大小影响了装置发生重击穿的可能性。在直接试验中，恢复电压等于电源电压，等效试验中也应保证弧后阶段的恢复电压和直接试验的电源电压相近。综上所述，本文提出以下三个等效条件，以建陈搏，等直流熔断器短路分断试验的等效方法研究一９５．立和直接试验等效的试验方法。Ａ．弧前时间和直接试验一致；Ｂ．燃弧能量和直接试验一致；Ｃ．弧后恢复电压和直接试验一致。２方法一：提高回路电阻法２．１原理保持电源电压和回路电感不变，把回路电阻尺提高ｋ倍。则预期短路电流、时间常数及电源的容量都变为原来的１。・１（４）：：ｆ５１——＝＝一ｆ５）兄ｋ一１＝Ｉｐ１Ｕ＝÷（６），ｃ而短路电流初始上升率ｄｉ／ｄＷＵ／Ｌ仍然不变，可保证弧前阶段及燃弧阶段的电流波形基本不变，因此弧前时问和燃弧能量基本不变，弧后阶段的恢复电压仍为电源电压也不变，而试验电源的容量大大降低了。提高回路电阻后的电流波形如图３所示。当ｆｆｄｔ达到熔断器的固有弧前，一ｆ值时，熔断器熔断，弧前过程结束。提高回路电阻后，由于电流波形向下偏折，弧前时间会有所延长。根据式（４）、式（５）、式（８）可以求得直接试验和提高电阻法试验的弧前时间。本文假设，弧前时间偏差小于５％时，可以认为提高电阻后的弧前过程和直接试验是一致的。２．２．２燃弧过程的计算燃弧过程中电弧电压是变化的，为了便于计算，近似认为燃弧期间电弧电压保持为平均值不变。则分断电流为＝＋ｃ（９）式中：厶为截断电流；为电弧电压；为弧前时问。燃弧能量为＝７＝—（ｔｏｔｏ）＋，、一（１０）／＼、（一Ｉｃ］（ｔ￣－ｔ￣）／ｒ－１）式中：。为燃弧能量；ｔｅ为燃弧结束的时间，即式（９）中ｆ（ｆ）＝０的时间。回路电阻提高会导致燃弧能量减小。本文假设燃弧能量和直接试验偏差小于１０％时，可认为和直接试验一致。２．２．３弧后过程弧后过程的恢复电压就是电源电压，提高回路电阻后和直接试验没有区别。但需要指出，由于提高电阻后，燃弧能量会偏小，可以适当提高电源电压以补偿燃弧能量，这样弧后过程会稍严格一些，本文认为电源电压可以提高到额定电压的１２０％以内。２．３计算举例例１：额定ｌ２００Ｖ，１２５０Ａ直流熔断器，进行Ｉｐ＝ｌｌＯｋＡ，ｒ＝ｌＯｍｓ的短路分断试验。该直流熔断器的弧前Ｉ２ｔ＝３５ｏｋＡＳ，弧压平均值。＝１８００Ｖ。直接试验中的电路参数为Ｌ＝１０９．１，Ｒ＝１０．９１ｍＱ，试验电源的容量为１３２ＭＶＡ。采用不同的电阻值和电源电压值时的分断过程参数的计算值如表．９６．电力系统保护与控捌表１例１中采用提高回路电阻法对应的分断参数对比Ｔａｂｌｅ１Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｔｈｅｂｒｅａｋｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｆｔｅｒｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｎｃａｓｅ１①注：为直接试验从表１可以看出，随着回路电阻的提高，弧前时间会增加，燃弧能量会减小。为了保证试验的等效性，应适当提高电源电压，保证弧前时间和燃弧能量的偏差在允许范围之内。在本例中，可以把回路电阻提高到３０ｍＩ２，电源电压提高到１４４０Ｖ获得等效试验条件，预期短路电流降低到４８ｋＡ，试验容量降低到６９．１ＭＶＡ，有效地降低了对试验电源的需求。３方法二：电容器组作电源法３．１原理电容器组作为电源用于短路分断试验已有成功应用。用ＬＣ振荡回路进行等效的交流断路器短路分断试验已成为一种常用方法引，王季梅等提出了一种改进的方法用于交流熔断器的短路分断试验Ｉｌ引。但尚未见文献对电容器组用于直流熔断器短路分断试验进行研究。电容器组进行直流熔断器短路分断试验的电路如图４所示。电容器组相当于电压逐渐跌落的直流电源，若电容量足够大，电压的跌落可以忽略时，电容器组试验的效果就和直接试验一样。但实际上并不需要容量特别大的电容器，只需保证初始阶段的电流上升率ｄｉ／ｄｔ和直接试验一致即可。电容器组法电流波形如图５所示。图４电容器组法试验电路简图Ｆｉｇ．４Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｏｆｔｈｅｂａｎｋｏｆｃａｐａｃｉｔｏｒｓｍｅｔｈｏｄｔｅｓｔ３．２电容器组做电源法的参数讨论３．２．１弧前过程忽略回路电阻，电容器组做电源时弧前过程的电流为ｔ／ｍｓ图５电容器组法的电流波形示意图Ｆｉｇ．５Ｃｕｒｒｅｎｔｗａｖｅｆｏｒｍｓｏｆｔｈｅｂａｎｋｏｆｃａｐａｃｉｔｏｒｓｍｅｔｈｏｄｔｅｓｔ√（）＝击¨）对于已知弧前户的直流熔断器，根据式（１１）可求出弧前时间。和提高电阻法一样，也应保证电容器组法试验与直接试验的弧前时间的偏差小于５％。３．２．２燃弧过程同样地，假设燃弧过程中弧压保持为平均值己ｋ，可按式（１２）计算得到燃弧能量。ｄｆ——一一：———————————一一出（１２）ｉ＝Ｉｃ；ｉ：＝０Ｅ＝ｅ式中：为电容电压；。为电容初始充电电压。为保证等效性，也要求燃弧能量比直接试验偏差１０％之内。３．２．３弧后过程电容器组在放电过程中会发生电压跌落，电压的跌落量为１△＝去ｌｆｄ，（１３）乙。为保证弧后恢复电压不降低，应适当提高电容充电电压进行补偿，同时也应将回路电感同比例提高，以保持短路电流初始阶段的ｄｉ／ｄｔ＝Ｕ／Ｌ和直接试验一致。３．３计算举例例２：额定１２００Ｖ，２００Ａ直流熔断器，进行厶＝１１０ｋＡ，ｒ＝１０ｍｓ短路分断试验。该直流熔断器的弧前，５０ｋＡＳ，弧压平均值【，ａｒ。＝１８００Ｖ。采用电容器组做电源法对应的分断参数对比见表２。陈搏，等直流熔断器短路分断试验的等效方法研究．９７一表２例２中采用电容器组做电源法对应的分断参数对比表３例１进行直接试验和提高电阻试验的对比Ｔａｂｌｅ２Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｔｈｅｂｒｅａｋｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｆｔｅｒｅｍｐｌｏｙｉｎｇｔｈｅｂａｎｋｏｆｃａｐａｃｉｔｏｒｓａｓｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｉｎｃａｓｅ２电容的容量越大，电容法试验和直接试验的一致性越高。例如本例采用容量３００ｍＦ，充电１２６０Ｖ的电容器组，可以很好地等效直接试验。如果没有足够容量的电容，应提高电容的充电电压以保证恢复电压足够，这样会带来燃弧能量的增加，使试验趋于严格。例如本例采用容量７０ｍＦ，充电１４５０Ｖ的电容器组，可以进行弧前时间和弧后恢复电压基本等效，但燃弧能量较高的进行更加严格的试验。电容器组的价格比直接试验中直流电源的价格便宜的多，用电容器组进行试验也不会对电网产生冲击。直流熔断器研发的初期阶段，需要进行大量的规律性研究和性能摸底，往往并不需要非常严格的等效性，这时选用容量较小的电容器组开展试验是一种非常廉价、便利、安全的方式。４试验验证４．１提高回路电阻法对例１进行试验验证（见图６）。额定１２００Ｖ，１２５０Ａ的直流熔断器进行＝１１０ｋＡ，ｒ＝１０ｍｓ的分断试验。首先用提高回路电阻法在上海电科所进行了５０ｋＡ，４．５ｍｓ分断试验，之后在苏州电科院国家电器质量监督检验中心进行了１１０ｋＡ，１０ｍｓ分断试验。例１进行直接试验和提高电阻试验的对比见表３。ｔ／ｓ图６例１条件在直接试验（Ｉ１０ｋＡ）和提高电阻试验（５０ｋＡ）中的波形Ｆｉｇ．６Ｗａｖｅｆｏｒｍｓｏｆｄｉｒｅｃｔｔｅｓｔ（１１０ｋＡ）ａｎｄｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｅｓｔ（５０ｋＡ）ｉｎｃａｓｅ１Ｔａｂｌｅ３Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｂｅｔｗｅｅｎｄｉｒｅｃｔｔｅｓｔａｎｄｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｅｓｔｉｎｃａｓｅ１参数Ｒ｝Ｌ｜ｔＥＵ｝１１１（ｊｕＨｍｓｋＪＶ直接试验１０．９１０９２．３９６９．３１２００提高电阻２４１０８２．４７６６．７１３００考虑到熔断器本身的分散性，两次试验在关键指标上仍能保持较高的一致性，验证了提高回路电阻法的有效性。４．２电容组法对例２进行试验验证（见图７）。额定１２００Ｖ，２００Ａ的某型直流熔断器进行厶＝１１０ｋＡ，ｒ＝１０ｍｓ的短路分断试验。首先在我校实验室进行了电容器组试验，电容Ｃ＝７０ｍＦ，充电电压０＝１４５０Ｖ，电感Ｌ＝１３２ｇＨ。之后在苏州电科院进行了Ｉ２００Ｖ，１１０ｋＡ，１０ｍｓ分断试验。例２进行直接试验和电容组试验的对比见表４。１５０００１ＯＯｏｏ５Ｏ００Ｏ２０００毫５０５ＯＯＯ／簋＿／、‘～＼邕０．００５１０ｌ５２０２５３．０３５４０ｔ／ｍｓ图７例２条件在直接试验和电容组试验中的波形Ｆｉｇ．７Ｗａｖｅｆｏｒｍｓｏｆｄｉｒｅｃｔｔｅｓｔａｎｄｂａｎｋｏｆｃａｐａｃｉｔｏｒｓｔｅｓｔｉｎｃａｓｅ２表４例２进行直接试验和电容组试验的对比Ｔａｂｌｅ４Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｂｅｔｗｅｅｎｄｉｒｅｃｔｔｅｓｔａｎｄｔｈｅｂａｎｋｏｆｃａｐａｃｉｔｏｒｓｔｅｓｔｉｎｃａｓｅ２本次电容组试验的弧前时间和弧后恢复电压和直接试验一致，但燃弧能量比直接试验高出很多，试验条件比直接试验更加严格。５结论直流熔断器进行大短路电流分断直接试验的成本很高。本文提出的两种等效试验方法具有较好的等效性，能够显著降低试验成本。提高回路电阻法可降低预期短路电流，从而降一９８．电力系统保护与控制低了对试验电源容量的需求，可以作为试验站电源容量不足情况下的一种替代试验方法。电容器组做电源法也可以获得较好等效或稍严格的试验条件。由于电容器组的价格相对便宜，本方法适合用于直流熔断器研制初期在实验室反复进行的研究性和摸底性试验。本文提出的两种等效试验方法可参考应用于直流限流断路器【１】等其他直流限流保护设备。参考文献［１］王素华，彭向阳，韩潇，等．变电站直流电源系统改造问题分析［Ｊ］．电力系统保护与控制，２０１０，３８（１７）：１７９．１８２．ＷＡＮＧＳｕ・ｈｕａ，ＰＥＮＧＸｉａｎｇ・ｙａｎｇ，ＨＡＮＸｉａｏ，ｅｔａ１．ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＤＣｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｒｅｔｒｏｆｉｔｆｏｒｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２０１０，３８（１７）：１７９．１８２．［２］刘毅，周雒维，陈国通．直流系统保护电器级差配合的研究［Ｊ】．电力系统保护与控制，２０１１，３９（２）：４５－４９，５４．—ＬＩＵＹｉ，ＺＨＯＵＬｕｏ－ｗｅｉ，ＣＨＥＮＧｕｏｔｏｎｇ．ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｓｔａｇｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｏｆｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｄｅｖｉｃｅｓｉｎＤＣｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２０１１，３９（２）：４５－４９，５４．［３］刘永浩，蔡泽祥，李爱民．ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ自定义建模及在直流线路保护仿真中的应用［Ｊ］．电力系统保护与控制，２Ｏｌ１，３９（９）：１１９一ｌ２４．—ＬＩＵＹｏｎｇｈａｏ，ＣＡＩＺｅ－ｘｉａ—ｎｇ，ＬＩＡｉｒａｉｎ．Ｔｈｅｕｓｅｒ－ｄｅｆｉｎｅｄｍｏｄｅｌｏｆＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＨＶＤＣｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎ￣ｏｌ，２０１１，—３９（９）：１１９１２４．［４］胡亮灯，叶志浩，方明，等．舰船综合电力系统智能保护方法研究［Ｊ］．电力系统保护与控制，２０１１，３９（４）：１－５．—ＨＵＬｉａｎｇｄｅｎｇ，ＹＥＺｈｉ－ｈａｏ，ＦＡＮＧＭｉｎｇ，ｅｔａ１．Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｖｅｓｓｅｌｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２０１０，３９（４）：１－５．［５］李炜，李玉春，李向阳．开关短路试验对系统电压影响的仿真研究【Ｊ１．华北电力大学学报，２００６，３３（５）：—２５２８．ＬＩＷｅｉ，ＬＩＹｕ－ｃｈｕｎ，ＬＩＸｉａｎｇ・ｙａｎｇ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｅｆｆｅｃｔｏｆｂｒｅａｋｅｒｓｓｈｏｒｔｃｉｒｃｕｉｔｔｅｓｔｏｎｓｙｓｔｅｍｖｏｌｔａｇｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００６，３３（５）：２５．２８．［６］苏州电器科学研究院国家电器产品质量监督检验中心．实验室检测能力及主要参数［ＥＢ／ＯＬ］．［２０１２・０５－１４］，［２０１２－５－２２］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｅｔｉ．ｃｏｒｎ．ｃｎ／ｉｎｄｅｘ．ｐｈｐ？ａｃ＝ａｒｔｉｃｌｅ＆ａｔ＝ｒｅａｄ＆ｄｉｄ＝ｌ７１．［７］范兴明，邹积岩，陈跃，等．高压断路器合成关合试验要求及其关合性能的研究［Ｊ】．电网技术，２００４，３０（１Ｏ）：—１７７１８２．—ＦＡＮＸｉｎｇ－ｍｉｎｇ，ＺＯＵＪｉｙａｎ，ＣＨＥＮＹｕｅ，ｅｔａ１．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｓｙｎｔｈｅｔｉｃｍａｋｉｎｇｔｅｓｔａｎｄｍａｋｉｎｇ—ｃａｐａｂｉｌｉｔｙｏｆｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｃｉｒｃｕｉｔｂｒｅａｋｅｒ［Ｊ］．Ｐｏｗｅｒ—ＳｙｓｔｅｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００４，３０（１０）：１７７１８２．［８］王永荣，孙广生，严萍，等。高压直流开断的合成试验回路的等价性及其设计［Ｊ］．电工电能新技术，１９９０，３：８．１５．ＷＡＮＧＹｏｎｇ－ｔｏｎｇ，ＳＵＮＧｕａｎｇ－ｓｈｅｎｇ，ＹＡＮＰｉｎｇ，ｅｔａ１．ＥｑｕｉｖａｌｅｎｃｙｏｆｓｙｎｔｈｅｔｉｃｔｅｓｔｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔｏｎＨＶＤＣｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｏｎａｎｄｉｔｓｄｅｓｉｇｎ［Ｊ］．ＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｎｅｒｇｙ，１９９０，３：８－１５．’１９］ＷｉｌｋｉｎｓＲ，ＳａｅｎｇｓｕｗａｎＴ＇ＯＳｈｉｅｌｄｓＬ．Ｓｈｏｒｔ－ｃｉｒｃｕｉｔｔｅｓｔｓｏｎｃｕｒｒｅｎｔ－ｌｉｍｉｔｉｎｇｆｕｓｅｓ：ｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆｔｈｅｔｅｓｔ—ｃｉｒｃｕｉｔ［Ｊ］．ＩＥＥＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓＣ，１９９３，１４０（１）：３０－３６．［１０］ＢｒｏｚｅｋＪＰ．ＤＣｏｖｅｒｃｕｒｒｅｎｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ．ｗｈｅｒｅｗｅｓｔａｎｄ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓｏｎＩｎｄｕｓｔｒｙＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，１９９３，２９（５）：１０２９．１０３２．１ｌｌｊＷｒｉｇｈｔＡ，ＮｅｗｂｅｒｙＰＧＥｌｅｃｔｒｉｃｆｕｓｅｓ［Ｍ］．ＵＫ，１９８２１２２．３３．１１２ＪＶｏｓｈａｌｌＲＥ，ＬｅｅＡ．ＣａｐａｃｉｔｏｒｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｎｔｈｅｔｉｃｔｅｓｔｉｎｇｏｆＨＶＤＣｃｉｒｃｕｉｔｂｒｅａｋｅｒｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓｏｎＰｏｗｅｒＤｅｌｉｖｅｒｙ，１９８６，１：１８５－１９０．［１３］王季梅．利用振荡回路进行限流熔断器试验的可行性分析【Ｊ］．低压电器，１９９６，２：３－５．—ＷＡＮＧＪｉｍｅｉ．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｔｏｔｅｓｔ——ｃｕｒｒｅｎｔｌｉｍｉｔｉｎｇｆｕｓｅｓｗｉｔｈｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇｌｏｏｐｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＬｏｗＶｏｌｔａｇｅＡｐｐａｒａｔｕｓ，１９９６，２：３－５．［１４］王晨，张晓峰，庄劲武，等．新型混合式限流断路器设计及其可靠性分析［Ｊ］．电力系统自动化，２００８，３２（１２）：６１．６７．ＷＡＮＧＣｈｅｎ，ＺＨＡＮＧＸｉａｏ－ｆｅｎｇ，ＺＨＵＡＮＧ］ｉｎ－ＷＵ，ｅｔａ１．Ｄｅｓｉｇｎａｎｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆａｎｏｖｅｌｈｙｂｒｉｄ—ｃｕｒｒｅｎｔｌｉｍｉｔｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔｂｒｅａｋｅｒ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃ—ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２００８，３２（１２）：６１６７．收稿日期：２０１２－０７－１９作者简介：陈搏（１９８３一），男，博士，工程师，研究方向为电力系统限流保护技术；Ｅ．ｍａｉｌ：４８６３８４９２＠ｑｑ．ｃｏｍ庄劲武（１９６７－），男，教授，博士生导师，研究方向为舰船电力系统保护等。