【摘要】：能夠快速清除短路故障的直流斷路器是直流輸電系統(tǒng)重要的保護(hù)設(shè)備。隨著快速電磁操動機(jī)構(gòu)的發(fā)展,機(jī)械式直流真空斷路器已能夠滿足直流斷路器的技術(shù)要求。本文以機(jī)械式直流真空斷路器為研究對象,采用有源換流法,進(jìn)行了直流真空斷路器開斷過程的仿真和試驗(yàn)研究。為了進(jìn)行直流真空斷路器開斷試驗(yàn),首先需要搭建試驗(yàn)平臺,其中最重要的一部分是直流真空斷路器操動機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。因?yàn)樾枰獙⒃囼?yàn)人員與試驗(yàn)平臺的高壓隔離開來,所以設(shè)計(jì)了光纖隔離電路。直流真空斷路器的操動機(jī)構(gòu)選用永磁斥力混合機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)的操動都需要電容放電來完成,因此設(shè)計(jì)了電容充放電電路。為了試驗(yàn)人員的安全和電容充電電壓值的穩(wěn)定,電容充電采用紅外遙控方式控制。在電容向永磁或斥力線圈放電時,考慮到線圈的發(fā)熱,對線圈能夠承受最大電流的計(jì)算公式進(jìn)行了推導(dǎo)。隨后測試了直流真空斷路器各個開關(guān)的分合閘平均速度,測試結(jié)果表明,各個開關(guān)分合閘速度能夠滿足試驗(yàn)要求。因?yàn)橹绷髡婵諗嗦菲鞯闹鏖_關(guān)和換流開關(guān)均由兩個真空滅弧室串聯(lián)構(gòu)成,所以測量了主開關(guān)分閘和換流開關(guān)合閘的不同期性,得到主開關(guān)分閘不同期性為200μs,換流開關(guān)合閘不同期性為162μs。利用Matlab/Simulink仿真軟件,建立了系統(tǒng)條件下和試驗(yàn)條件下的仿真模型,研究和分析了仿真結(jié)果。將兩種條件下的仿真結(jié)果與理想工況下的理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比,分析了兩種條件下仿真結(jié)果存在差異的原因。在搭建的試驗(yàn)平臺上,依照計(jì)算的開關(guān)時序,對直流真空斷路器進(jìn)行了初步的開斷試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,直流真空斷路器不僅成功開斷了7kA的電流,而且主開關(guān)兩斷口的恢復(fù)電壓分布比較均勻,與仿真結(jié)果基本相同。通過試驗(yàn)失敗后采集到的波形,研究了試驗(yàn)失敗的原因,為后續(xù)試驗(yàn)積累了經(jīng)驗(yàn)。
【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】：2018
【分類號】：TM561.2

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 史宗謙;賈申利;;高壓直流斷路器研究綜述[J];高壓電器;2015年11期

2 鄒積巖;劉曉明;于德恩;;基于智能模塊的高壓直流真空斷路器研究[J];電工技術(shù)學(xué)報;2015年13期

3 汪洋;張松;張忠華;;高壓斷路器速度特性對短路電流開斷能力的影響[J];電氣時代;2015年05期

4 徐國順;江壯賢;莊勁武;王晨;武瑾;劉路輝;吳洪江;;新型真空直流限流斷路器設(shè)計(jì)及其介質(zhì)恢復(fù)特性[J];電工技術(shù)學(xué)報;2013年02期

5 程顯;葛國偉;廖敏夫;鄒積巖;;低碳化混合斷路器實(shí)驗(yàn)樣機(jī)設(shè)計(jì)及其協(xié)同動作特性測試[J];電氣應(yīng)用;2012年10期

6 梁旭明;張平;常勇;;高壓直流輸電技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J];電網(wǎng)技術(shù);2012年04期

7 廖敏夫;段雄英;鄒積巖;;單斷口和三斷口串聯(lián)真空滅弧室絕緣擊穿統(tǒng)計(jì)特性[J];中國電機(jī)工程學(xué)報;2007年12期

8 鄭占鋒;鄒積巖;董恩源;段雄英;;直流開斷與直流斷路器[J];高壓電器;2006年06期

9 廖敏夫;鄒積巖;段雄英;孫輝;;多斷口真空開關(guān)技術(shù)的發(fā)展與研究現(xiàn)狀[J];高壓電器;2006年06期

10 董恩源,叢吉遠(yuǎn),鄒積巖,杜廣波;1500V船用新型直流斷路器的研究[J];中國電機(jī)工程學(xué)報;2004年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 秦濤濤;真空直流斷路器循跡操動及開斷動態(tài)影響因素研究[D];大連理工大學(xué);2016年

2 鄭占鋒;基于換流技術(shù)的快速直流真空開關(guān)理論與應(yīng)用研究[D];大連理工大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 張毅銘;雙斷口真空斷路器仿真與試驗(yàn)研究[D];大連理工大學(xué);2014年

本文編號：2787314