本文關(guān)鍵詞：126kV雙斷口真空斷路器控制系統(tǒng)設(shè)計與實驗

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【摘要】：現(xiàn)代電力工業(yè)成就的不斷攀升使得電力設(shè)施的發(fā)展要求逐步偏向智能性。延伸到高壓開關(guān)領(lǐng)域,則要求其可應(yīng)用于更高電壓等級、具備更高可靠性,并不斷提升其自動化程度。目前,真空開關(guān)憑借熄弧能力強、環(huán)境污染小等優(yōu)勢,逐步取代SF6開關(guān)成為研究熱點。然而,擊穿電壓隨真空間隙的飽和性限制了其高壓化發(fā)展,因此,由多個滅弧室串聯(lián)而成的多斷口真空開關(guān)得到更廣泛的研究與應(yīng)用。本文以126kV雙斷口真空開關(guān)為主要對象,進行了控制系統(tǒng)的設(shè)計,并搭建實驗平臺進行性能測試。本文首先對雙斷口真空開關(guān)的動、靜態(tài)特性和斷口均壓問題進行了研究分析,確定雙斷口的同步動作是影響其開斷特性的關(guān)鍵問題。這既要求單機構(gòu)自身具備較好的動作穩(wěn)定性,又要保證雙機構(gòu)之間的動作同步性。由此,提出了控制系統(tǒng)的目標(biāo)為確保雙斷口的勵磁及運動時間相同,運動軌跡在保持實時同步的基礎(chǔ)上盡量貼合目標(biāo)曲線,從整體上保證雙斷口真空開關(guān)良好的動作特性。永磁機構(gòu)動作分散性小、可靠性高、易于實現(xiàn)操控,是雙斷口真空開關(guān)操動機構(gòu)的最佳選擇。本文研究了永磁機構(gòu)的基本工作原理及其動態(tài)模型,仿真分析出永磁機構(gòu)勵磁和運動階段的不同特點,在單機構(gòu)自調(diào)速的基礎(chǔ)上,進行雙機構(gòu)線圈電流和位移參量的協(xié)調(diào)性控制,進而實現(xiàn)控制目標(biāo)的要求。單機構(gòu)閉環(huán)控制主要通過調(diào)節(jié)PWM的比值,改變IGBT的開通時間,來改變勵磁電流的大小,進而實現(xiàn)對機構(gòu)運動過程的速度調(diào)節(jié)。在雙機構(gòu)調(diào)速中,主要以模糊控制為基礎(chǔ)并結(jié)合了PID控制的優(yōu)點,對該算法的實現(xiàn)及應(yīng)用進行了描述。最后以AVR單片機為主要平臺,搭建了126kV雙斷口真空開關(guān)控制系統(tǒng),實驗驗證在環(huán)境條件改變時,單機構(gòu)的動作時間由開環(huán)控制下的61.2-73.8mms,改善為67.8-68.2ms；雙機構(gòu)同步性測試結(jié)果表明,通過協(xié)調(diào)控制,雙斷口的合閘時間分散性僅為0.6ms,且運動軌跡同步度較好。電磁兼容(EMC)是控制系統(tǒng)需要考慮的另一關(guān)鍵問題。本文主要針對電源、485通信以及輸入輸出等端口進行了EMC設(shè)計。結(jié)合國標(biāo)要求從衰減振蕩、電快速瞬變脈沖群、雷擊浪涌及靜電放電四個方面進行了電磁兼容抗干擾測試試驗,驗證了控制系統(tǒng)在復(fù)雜工作條件下的可靠性。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM561

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本文編號：1185983