大功率斷路器是電力行業(yè)的核心設(shè)備,當(dāng)前嚴(yán)重制約著我國高壓、超高壓電路的發(fā)展水平,其中操動(dòng)機(jī)構(gòu)作為大功率斷路器的動(dòng)力組成部分,在主電路的開斷過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。大量數(shù)據(jù)表明操動(dòng)機(jī)構(gòu)操控性能和動(dòng)力學(xué)特性是大功率斷路器能否正常工作的重要指標(biāo),除此之外大功率斷路器分合閘過程耗時(shí)短、沖擊大、振動(dòng)效應(yīng)強(qiáng)烈,對于機(jī)械構(gòu)件也是極大的考驗(yàn)。因此操控性能、動(dòng)力學(xué)特性和結(jié)構(gòu)可靠性成為目前大功率斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)研究的重點(diǎn)。目前國產(chǎn)某型大功率斷路器液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)正處于產(chǎn)品研制階段,本文將以該型液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)為研究對象,以流體力學(xué)、液壓傳動(dòng)、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料力學(xué)等相關(guān)知識為基礎(chǔ),通過數(shù)學(xué)建模、仿真分析、試驗(yàn)驗(yàn)證的方式,得出了該型液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)一系列的關(guān)鍵信息,并通過參數(shù)優(yōu)化有效地提升了產(chǎn)品性能和可靠性。本文的主要工作內(nèi)容如下:首先綜合了國內(nèi)外斷路器市場和相關(guān)文獻(xiàn),對目前大功率斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的發(fā)展情況現(xiàn)在進(jìn)行了闡述,論述了目前操動(dòng)機(jī)構(gòu)存在的問題和未來的發(fā)展方向,并提出了本論文的研究意義和內(nèi)容。之后對該型液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)的各組成部分進(jìn)行了詳細(xì)的講解,分析了液壓系統(tǒng)在分合閘操作中的工作過程,以液壓傳動(dòng)和現(xiàn)代控制等知識為基礎(chǔ),... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

大功率斷路器Fig.1.1Highpowercircuitbreaker

沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文2進(jìn)入上世紀(jì)七十年代，隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展普通的油液斷路器已經(jīng)不能滿足高壓甚至超高壓電路的需求，人造惰性氣體如六氟化硫（SF6）被逐漸運(yùn)用到高壓斷路器之中。六氟化硫（SF6）氣體不僅擁有更好的經(jīng)濟(jì)性，還有更好的滅弧性能。SF6斷路器成為大功斷路器的主流產(chǎn)品，目前的其他機(jī)構(gòu)和部件都是基于SF6斷路器進(jìn)行研發(fā)。1.3大功率斷路器的主要機(jī)構(gòu)大功率斷路器的主要機(jī)構(gòu)分為：操動(dòng)機(jī)構(gòu)、滅弧機(jī)構(gòu)、導(dǎo)流機(jī)構(gòu)、絕緣機(jī)構(gòu)等,如圖1.2所示，各機(jī)構(gòu)之間相互作用來確保斷路器的控制和安全隔離等任務(wù)。圖1.2斷路器主要機(jī)構(gòu)Fig.1.2Mainmechanismofcircuitbreaker`本文重點(diǎn)研究的為大功率斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)，操動(dòng)機(jī)構(gòu)是斷路器開斷元件的動(dòng)力來源，操動(dòng)機(jī)構(gòu)在得到分合閘信號指令后在規(guī)定時(shí)間內(nèi)輸出機(jī)械運(yùn)動(dòng)。斷路器能否在技術(shù)要求時(shí)間內(nèi)完成分閘和合閘，主要考驗(yàn)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的瞬間動(dòng)作能力。操動(dòng)機(jī)構(gòu)是大功率斷路器的核心機(jī)構(gòu)，大功率斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)需要具有以下功能：（1）合閘：電路系統(tǒng)需要正常工作時(shí)，斷路器啟動(dòng)后操動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)開斷元件運(yùn)動(dòng)進(jìn)行合閘，主電路接通。（2）保持合閘：合閘信號持續(xù)時(shí)間較短，電力系統(tǒng)工作期間斷路器合閘為常態(tài)，斷路器需要長期保持合閘，在失去合閘信號后斷路器保持合閘。（3）分閘：在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障或需要分閘時(shí)，系統(tǒng)接收到分閘信號，斷路器帶動(dòng)開斷元件運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分閘，主電路斷開。當(dāng)電力系統(tǒng)故障時(shí)，電路短路電流最高可達(dá)到數(shù)萬毫安，操動(dòng)機(jī)構(gòu)需要提供幾千牛的分閘力，對大功率斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)是極大的考驗(yàn)。操動(dòng)機(jī)構(gòu)對于不同的過程有著不同的技術(shù)要求，合閘過程一般存在儲(chǔ)能階段因此耗時(shí)較長，合閘過程主要考驗(yàn)斷路器的儲(chǔ)能能力。保持合閘過程需要長期的儲(chǔ)能并保

第1章緒論5分閘速度較快，技術(shù)門檻較低成本較校二級控制閥液壓系統(tǒng)原理簡單，系統(tǒng)接收信號后由電磁先導(dǎo)閥得電，隨后先導(dǎo)閥推動(dòng)主閥芯運(yùn)動(dòng)，之后工作缸在液壓油的作用下運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)分合閘操作。但是二級控制閥實(shí)現(xiàn)功率較小，且相對泄漏較大不能承受太大的系統(tǒng)壓力，主要適用范圍為高壓和超高壓電路。圖1.3二級控制閥液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)原理圖Fig.1.3Schematicdiagramofhydraulicoperatingmechanismoftwo-stagecontrolvalve三級控制閥液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，原理如圖1.4所示，為完成更大功率的分合閘，在系統(tǒng)中使用分合閘放大閥來推動(dòng)主閥芯的運(yùn)動(dòng)。該系統(tǒng)可靠性高，輸出功率更大，但成本相較其他系統(tǒng)也升高，主要應(yīng)用于特高壓電路系統(tǒng)中。圖1.4三級控制閥液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)原理圖Fig.1.4Schematicdiagramofhydraulicoperatingmechanismofthree-stagecontrolvalve

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Multi-length scale modeling of carburization, martensitic microstructure evolution and fatigue properties of steel gears[J]. Edward Charles Henry Crawford O’ Brien,Hemantha Kumar Yeddu.  Journal of Materials Science & Technology. 2020(14)
[2]基于ADAMS的帶有防失速短節(jié)鉆頭動(dòng)力學(xué)仿真研究[J]. 高峰,吳慶,詹保平,丁順剛,王慧武,王琰.  機(jī)床與液壓. 2020(02)
[3]某型APU渦輪轉(zhuǎn)子葉片模態(tài)分析[J]. 陳振中,張任輝,王璐璐,孫錫元.  沈陽航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[4]基于ANSYS Workbench液壓絞車傳動(dòng)軸模態(tài)分析[J]. 賈建偉.  煤礦機(jī)械. 2019(07)
[5]液壓碟簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)械特性仿真與試驗(yàn)研究[J]. 劉焱,崔博源,占自濤,曾晨暉,劉昭,梁傳濤,王超.  高壓電器. 2019(06)
[6]高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性聯(lián)合仿真研究[J]. 黎小峰,巫世晶,李小勇,李巧全.  華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(02)
[7]汽車后懸架拖曳臂臺(tái)架疲勞試驗(yàn)失效分析及其改進(jìn)[J]. 胡勇.  機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2018(04)
[8]閥控液壓缸動(dòng)力機(jī)構(gòu)通用傳遞函數(shù)建模與分析[J]. 郭洪波,水涌濤,李磊,及紅娟.  液壓氣動(dòng)與密封. 2018(02)
[9]剛體動(dòng)力學(xué)問題的統(tǒng)一分析格式[J]. 鄭慧明.  機(jī)械. 2018(01)
[10]談液壓油缸緩沖裝置的設(shè)計(jì)[J]. 彭國偉.  中國高新區(qū). 2018(01)

碩士論文
[1]基于結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)理論的軌道車輛輪軌力識別方法研究[D]. 樊懿葳.西南交通大學(xué) 2019
[2]新型自動(dòng)垂直輸送分揀設(shè)備的設(shè)計(jì)與仿真分析[D]. 楊敏.南京航空航天大學(xué) 2017
[3]基于ANSYS Workbench的車架結(jié)構(gòu)有限元分析及拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)研究[D]. 余剛珍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[4]550kV超高壓斷路器液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性研究[D]. 劉軼琨.大連理工大學(xué) 2013
[5]基于ANSYS的全承載式客車車身結(jié)構(gòu)有限元分析[D]. 魏寧波.長安大學(xué) 2011
[6]超高壓斷路器液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 魏忠永.浙江大學(xué) 2010
[7]超高壓斷路器液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)特性研究[D]. 伍中宇.浙江大學(xué) 2008
[8]基于CAE技術(shù)的某半掛車車架疲勞壽命預(yù)估研究[D]. 韓魯明.南京理工大學(xué) 2007
[9]基于多體系統(tǒng)的配氣機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性研究[D]. 郝勇剛.浙江大學(xué) 2006
[10]吊管機(jī)工作裝置的多剛體動(dòng)力學(xué)仿真研究[D]. 李浩東.河北工業(yè)大學(xué) 2003



本文編號：3501502