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随着电力系统高电压、大容量方向的发展,断路器开断短路电流的幅值愈发增大,无限度增大断路器的开断容量是不可取的。将相控技术应用于短路电流的分断上,控制断路器的开关主触头在电流过零时刻微弧分断,可进一步提高断路器的开断容量及其电寿命。本文针对高压电力系统相控分断短路电流技术展开研究,其中关键技术在于短路故障的识别及短路电流过零点的预测,主要完成了以下工作:(1)在Matlab/Simulink上搭建110kV高压输电线路短路故障模型,将小波变换早期检测技术应用于高压输电线路上的短路故障快速识别,并模拟电力系统中开关操作带来的过电压和涌流,以验证小波变换在高压输电线路上短路故障识别的快速性和可靠性;(2)提出基于等比直流分量递推的故障电流预测算法以预测短路电流的过零点,利用约半个周波的采样时间即可预测电流过零时刻,无需知道短路电流具体参数值,计算过程简单,可准确地预测包含高次奇数次谐波的短路电流零点,经仿真及故障数据验证了此算法的过零预测误差在0.5ms以内,满足相控分断故障电流要求;(3)将短路电流的早期检测与过零预测有机结合,提出基于短路故障早期检测的等比直流分量递推预测算法,在NI Compact-RIO测控系统上实现基于早期检测的故障电流相控分断技术,采用函数/任意波形发生器HP33522A作为信号源发生故障信号,验证基于早期检测的短路电流相控分断算法的快速性和准确性;(4)阐述分析短路电流相控分断操动机构,提出基于涡流斥力机构的快速分断技术,解决相控分断故障电流中操动机构的动作分散性问题,经实验验证了基于涡流斥力机构快速相控分断技术的可行性。综上所述,本文将短路故障早期检测技术引入高压电力系统,以快速可靠地识别短路故障;提出基于短路故障早期检测的等比直流分量递推预测算法,用于短路电流的早期检测和过零预测实现断路器操动机构的相控分断技术;提出基于涡流斥力机构的相控快速分断技术,并以实验验证其可行性,为相控分断故障电流的深入研究奠定了理论与技术基础。