近年來,特高壓行業(yè)的迅猛發(fā)展,為輸變電設備市場帶來巨大利潤的同時,極大程度上引領著輸變電設備的發(fā)展方向。壓氣式SF6斷路器因其優(yōu)良的開斷性能與絕緣性能,在高壓開關市場占據(jù)主導地位。由于壓氣式斷路器在開斷過程中需要氣缸持續(xù)對缸內氣體做功,尤其對于特高壓開關設備,需要配備大功率操動機構才能完成開斷任務,這就對高壓開關設備的可靠性提出了較高要求。而自能式斷路器憑借其體積小、操作功低等優(yōu)點,可以彌補這一不足。目前,由于對電弧理論的認知程度還不夠,限制了高壓自能式斷路器的進一步發(fā)展,在550kV電壓等級應用的斷路器多為壓氣式SF6斷路器,設備體積大、操作功高。因此,對于高壓大容量自能式滅弧室的研究成為實現(xiàn)特高壓開關設備“自能化”目標的重要一環(huán)。本課題依托國家電網(wǎng)公司總部科技項目“550kV單斷口自能式滅弧室關鍵技術研究”,以一臺550kV單斷口自能式斷路器為研究對象,建立了考慮噴口燒蝕的二維動態(tài)電弧數(shù)學模型。本文從小電流開斷、大電流開斷以及開斷特性的影響因素三個方面入手,在小電流方面,研究滅弧室絕緣特性、容性小電流壓氣特性以及介質恢復特性,以及10%額定短路開斷電流條件下氣壓與溫度特性。大電流方... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 自能式斷路器發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 自能式斷路器理論研究現(xiàn)狀
        1.2.3 多物理場耦合數(shù)學模型研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內容
第2章 多物理場耦合計算模型
    2.1 基于動網(wǎng)格技術的有限元模型
    2.2 多物理場耦合數(shù)學模型
        2.2.1 基本假設
        2.2.2 燒蝕質量計算
        2.2.3 質量守恒方程
        2.2.4 動量守恒方程
        2.2.5 能量守恒方程
        2.2.6 氣體狀態(tài)方程
        2.2.7 電場控制方程
        2.2.8 P-1輻射模型
        2.2.9 湍流模型
    2.3 介質恢復特性數(shù)學模型
    2.4 閥片動作模型
    2.5 定解條件
    2.6 數(shù)值計算方法
    2.7 本章小結
第3章 小電流電弧開斷特性研究
    3.1 容性小電流電弧開斷條件下壓氣特性研究
    3.2 10%額定短路電流條件下氣壓與溫度特性研究
    3.3 滅弧室絕緣特性研究
    3.4 容性小電流開斷條件下介質恢復特性研究
    3.5 本章小結
第4章 短路大電流電弧開斷特性研究
    4.1 不同短路電流條件下壓氣特性研究
    4.2 不同短路電流條件下溫度特性研究
    4.3 不同燃弧時間條件下氣壓與溫度特性研究
    4.4 閥片動作特性研究
    4.5 噴口燒蝕特性研究
    4.6 自能式結構與壓氣式結構的比較
    4.7 本章小結
第5章 開斷特性影響因素分析
    5.1 噴口下游擴張角對開斷特性的影響
    5.2 膨脹室容積對開斷特性的影響
    5.3 充氣壓強對開斷特性的影響
    5.4 本章小結
第6章 結論
參考文獻
在學研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[7]斷路器噴口材料PTFE研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J]. 焦彥俊,邢照亮,李衛(wèi)國,張翀.  絕緣材料. 2016(01)
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博士論文
[1]高壓SF6斷路器非平衡態(tài)電弧機理及開斷特性研究[D]. 王飛鳴.沈陽工業(yè)大學 2016

碩士論文
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[2]40.5kV SF6滅弧室絕緣特性研究及氣流場分析計算[D]. 張朝科.廈門理工學院 2018
[3]高壓SF6/CF4混合氣體斷路器介質恢復特性計算與分析[D]. 蘇安.沈陽工業(yè)大學 2017
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[6]高壓SF6斷路器三維MHD電弧特性研究[D]. 樸文泉.沈陽工業(yè)大學 2011
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[8]252kVSF6斷路器開斷過程的計算與試驗研究[D]. 狄謙.沈陽工業(yè)大學 2007
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[10]自能式SF6斷路器的理論計算[D]. 李俊民.沈陽工業(yè)大學 2003



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