大功率斷路器等推動(dòng)電力技術(shù)進(jìn)步

隨著大功率和高電壓電力電子器件的發(fā)展，電力設(shè)備由體積大、能耗高向體積小、能耗低轉(zhuǎn)變。目前業(yè)界關(guān)注的高電壓、大功率斷路器技術(shù)、高頻電力變壓器技術(shù)、自動(dòng)尋優(yōu)高頻電源技術(shù)等，這些電力設(shè)備新技術(shù)有望推動(dòng)電力行業(yè)技術(shù)進(jìn)步。

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，加快了高電壓、大電網(wǎng)的建設(shè)，但是現(xiàn)有的斷路器難以滿足高電壓、大電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)切除故障的能力，電網(wǎng)發(fā)展受到限制。

為了解決這一難題，國(guó)外研究機(jī)構(gòu)充分利用大功率、高電壓電力電子器件組成的高電壓、大功率斷路器單元，用以解決大容量電網(wǎng)故障切除的要求。

高電壓、大功率斷路器單元與現(xiàn)有的斷路器切除故障的差別主要在斷路器回路串聯(lián)了由大功率電力電子器件和電抗器并聯(lián)組成的電路，由于電力電子器件的動(dòng)作時(shí)間是十幾個(gè)微秒，加上保護(hù)對(duì)故障的判別也不超過(guò)100微秒，當(dāng)發(fā)生線路故障時(shí)，大功率電力電子器件快速關(guān)斷，在故障線路中穿入電抗器，從而降低了故障電流，然后由常規(guī)保護(hù)和斷路器實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的判斷和切除 （時(shí)間為20毫秒左右），解決現(xiàn)有斷路器滿足大電網(wǎng)切除故障電流的要求。正常運(yùn)行時(shí)，電抗器由電力電子器件短路，降低了線路的損耗和壓降（電力電子器件壓降很小）。

另一種是高頻電力變壓器技術(shù)。近年來(lái)，隨著大功率電力電子器件的發(fā)展，配電變壓器也發(fā)生了革命性的變化，其體積和重量大大減少，國(guó)外已經(jīng)完成100千瓦/　 110千伏、體積是現(xiàn)有變壓器的1/13的實(shí)用產(chǎn)品。

高頻電力變壓器主要采用大功率電力電子器件，其電壓變換采用大于300千赫茲的逆變頻率，為此變壓器體積做的很小，由于變壓器是采用高頻磁耦合，故變壓器不僅完成變壓和功率轉(zhuǎn)換，同時(shí)滿足兩側(cè)頻率不同（如50赫茲轉(zhuǎn)換為60赫茲或60赫茲轉(zhuǎn)換為50赫茲）的應(yīng)用，真正成為世界通用變壓器。

此外還有一種自動(dòng)尋優(yōu)高頻電源也廣受關(guān)注。近年來(lái)發(fā)展的高頻電源技術(shù)，其核心是高頻逆變控制，但是如何使高頻電源更好的發(fā)揮作用，提高除塵效果，是衡量高頻電源性能的關(guān)鍵。

自動(dòng)尋優(yōu)高頻電源是在常規(guī)高頻電源的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)高頻脈沖電源繞組，此繞組產(chǎn)生2千伏～5千伏直流電壓，在控制器的控制下疊加在常規(guī)直流電壓上，通過(guò)變周期的輸出高頻脈沖并測(cè)試其電流，就可以自動(dòng)尋找到閃絡(luò)電壓，根據(jù)3～5次對(duì)高頻脈沖的分析，再?zèng)Q定是否提升直流整體電壓，這種方式最大好處是系統(tǒng)工作在非常接近閃絡(luò)電壓的水平，但又不會(huì)造成閃絡(luò)從而在提高除塵效果的前提下減少能源浪費(fèi)。