本文關(guān)鍵詞：126kV雙斷口真空斷路器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)

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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(kāi)關(guān)領(lǐng)域,則要求其可應(yīng)用于更高電壓等級(jí)、具備更高可靠性,并不斷提升其自動(dòng)化程度。目前,真空開(kāi)關(guān)憑借熄弧能力強(qiáng)、環(huán)境污染小等優(yōu)勢(shì),逐步取代SF6開(kāi)關(guān)成為研究熱點(diǎn)。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(gè)滅弧室串聯(lián)而成的多斷口真空開(kāi)關(guān)得到更廣泛的研究與應(yīng)用。本文以126kV雙斷口真空開(kāi)關(guān)為主要對(duì)象,進(jìn)行了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),并搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行性能測(cè)試。本文首先對(duì)雙斷口真空開(kāi)關(guān)的動(dòng)、靜態(tài)特性和斷口均壓?jiǎn)栴}進(jìn)行了研究分析,確定雙斷口的同步動(dòng)作是影響其開(kāi)斷特性的關(guān)鍵問(wèn)題。這既要求單機(jī)構(gòu)自身具備較好的動(dòng)作穩(wěn)定性,又要保證雙機(jī)構(gòu)之間的動(dòng)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(lì)磁及運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,運(yùn)動(dòng)軌跡在保持實(shí)時(shí)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(kāi)關(guān)良好的動(dòng)作特性。永磁機(jī)構(gòu)動(dòng)作分散性小、可靠性高、易于實(shí)現(xiàn)操控,是雙斷口真空開(kāi)關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的最佳選擇。本文研究了永磁機(jī)構(gòu)的基本工作原理及其動(dòng)態(tài)模型,仿真分析出永磁機(jī)構(gòu)勵(lì)磁和運(yùn)動(dòng)階段的不同特點(diǎn),在單機(jī)構(gòu)自調(diào)速的基礎(chǔ)上,進(jìn)行雙機(jī)構(gòu)線圈電流和位移參量的協(xié)調(diào)性控制,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)的要求。單機(jī)構(gòu)閉環(huán)控制主要通過(guò)調(diào)節(jié)PWM的比值,改變IGBT的開(kāi)通時(shí)間,來(lái)改變勵(lì)磁電流的大小,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的速度調(diào)節(jié)。在雙機(jī)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(diǎn),對(duì)該算法的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用進(jìn)行了描述。最后以AVR單片機(jī)為主要平臺(tái),搭建了126kV雙斷口真空開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證在環(huán)境條件改變時(shí),單機(jī)構(gòu)的動(dòng)作時(shí)間由開(kāi)環(huán)控制下的61.2-73.8mms,改善為67.8-68.2ms；雙機(jī)構(gòu)同步性測(cè)試結(jié)果表明,通過(guò)協(xié)調(diào)控制,雙斷口的合閘時(shí)間分散性僅為0.6ms,且運(yùn)動(dòng)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(wèn)題。本文主要針對(duì)電源、485通信以及輸入輸出等端口進(jìn)行了EMC設(shè)計(jì)。結(jié)合國(guó)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(gè)方面進(jìn)行了電磁兼容抗干擾測(cè)試試驗(yàn),驗(yàn)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM561

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1185983