本文關(guān)鍵詞：基于電流轉(zhuǎn)移方式的真空斷路器并聯(lián)開斷控制方法研究

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【摘要】：隨著電網(wǎng)容量的增大,電網(wǎng)運(yùn)行過程中,正常負(fù)荷下通過的電流隨之增大,同時(shí)短路故障發(fā)生的頻率和短路故障電流數(shù)值也隨之提升,因此大容量真空開關(guān)的研究受到國內(nèi)外學(xué)者的高度關(guān)注。由于真空斷路器的觸頭材料和觸頭結(jié)構(gòu)方面的瓶頸問題很難突破,單斷口真空斷路器的額定通流能力和故障電流開斷能力難以滿足日益增加的大額定電流下的短路故障電流的開斷要求,因此,學(xué)者們提出真空斷路器并聯(lián)共同承擔(dān)短路電流的新思路。本文深入探討了電流轉(zhuǎn)移過程和相控技術(shù)的基本原理,并研究了基于電流轉(zhuǎn)移方式的并聯(lián)真空斷路器的相控開斷方案。首先,利用Ansoft Maxwell和ANSYS仿真軟件建立單相上并聯(lián)真空滅弧室的對稱和非對稱結(jié)構(gòu),分別進(jìn)行電流密度、電動力和溫度仿真。根據(jù)仿真結(jié)果,選取穩(wěn)定性較好的結(jié)構(gòu)作為實(shí)際實(shí)驗(yàn)平臺搭建的參考。其次,搭建單相并聯(lián)真空斷路器實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu),在大連理工大學(xué)高壓實(shí)驗(yàn)室完成電流轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)。然后,利用MATLAB軟件對電流轉(zhuǎn)移過程進(jìn)行仿真,總結(jié)阻抗參數(shù)、固有時(shí)間參數(shù)以及開斷時(shí)刻等對電流轉(zhuǎn)移過程的影響,對比分析實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)果,修正電流轉(zhuǎn)移模型,為相控方案的研究提供依據(jù)。最后,探討并聯(lián)真空斷路器結(jié)構(gòu)的相控開斷方案并驗(yàn)證其可行性。本文探討電流轉(zhuǎn)移的基本過程和以此為基礎(chǔ)的并聯(lián)結(jié)構(gòu)的相控開斷方案,旨在提出相應(yīng)的控制理論以解決單斷口真空斷路器額定通流和開斷能力不足的問題,完成斷路器及時(shí)準(zhǔn)確切除電網(wǎng)中短路故障的任務(wù)。本課題以國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No.51277019):真空中電流轉(zhuǎn)移開斷策略及其調(diào)控機(jī)理研究為依托,完成電流轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)、電流轉(zhuǎn)移模型的建立和修正,并結(jié)合相控技術(shù)制定并聯(lián)真空斷路器的相控開斷方案。
【關(guān)鍵詞】：真空開關(guān) 真空滅弧室 并聯(lián)結(jié)構(gòu) 電流轉(zhuǎn)移 相控技術(shù)
【學(xué)位授予單位】：大連交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM561.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 真空開關(guān)的發(fā)展及現(xiàn)狀9-11
• 1.2 大容量真空開關(guān)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢11-12
• 1.3 并聯(lián)相控?cái)嗦菲鞯年P(guān)鍵技術(shù)12-13
• 1.4 課題來源及本文研究主要內(nèi)容13-14
• 第二章 并聯(lián)多斷.真空斷路器結(jié)構(gòu)分析14-24
• 2.1 并聯(lián)多斷.真空開關(guān)基本結(jié)構(gòu)14-18
• 2.1.1 雙滅弧室并聯(lián)結(jié)構(gòu)15-16
• 2.1.2 三滅弧室并聯(lián)結(jié)構(gòu)16-18
• 2.2 動熱穩(wěn)定性分析18-23
• 2.2.1 雙斷.結(jié)構(gòu)仿真計(jì)算及結(jié)果分析18-20
• 2.2.2 三斷.結(jié)構(gòu)仿真計(jì)算及結(jié)果分析20-23
• 2.3 結(jié)構(gòu)布局對電流轉(zhuǎn)移過程的影響23
• 本章小結(jié)23-24
• 第三章 實(shí)驗(yàn)測試與分析24-39
• 3.1 實(shí)驗(yàn)平臺搭建24-28
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)合成回路24-25
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)25-28
• 3.2 電流測試實(shí)驗(yàn)28-30
• 3.2.1 羅氏線圈工作原理28-29
• 3.2.2 積分測量電路29-30
• 3.2.3 羅氏線圈校正30
• 3.3 分合閘時(shí)間測試實(shí)驗(yàn)30-33
• 3.3.1 分合閘實(shí)驗(yàn)原理30-32
• 3.3.2 分合閘時(shí)間測試結(jié)果32-33
• 3.4 電流轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)33-38
• 3.4.1 電流轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)原理33-34
• 3.4.2 電流轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)結(jié)果34-38
• 本章小結(jié)38-39
• 第四章 電流轉(zhuǎn)移過程及影響因素分析39-57
• 4.1 異步開斷的電流轉(zhuǎn)移變化模型39-43
• 4.1.1 并聯(lián)雙斷.電路模型分析39-40
• 4.1.2 并聯(lián)三斷.電路模型分析40-43
• 4.2 無窮大系統(tǒng)故障源的電流轉(zhuǎn)移數(shù)學(xué)模型43-45
• 4.2.1 并聯(lián)雙斷.結(jié)構(gòu)電流轉(zhuǎn)移方程43
• 4.2.2 并聯(lián)三斷.結(jié)構(gòu)電流轉(zhuǎn)移方程43-45
• 4.3 電流轉(zhuǎn)移時(shí)間仿真45-53
• 4.3.1 調(diào)試界面45-47
• 4.3.2 不同結(jié)構(gòu)對電流轉(zhuǎn)移時(shí)間的影響47-48
• 4.3.3 并聯(lián)雙斷.結(jié)構(gòu)電流轉(zhuǎn)移仿真結(jié)果48-50
• 4.3.4 并聯(lián)三斷.結(jié)構(gòu)電流轉(zhuǎn)移仿真結(jié)果50-51
• 4.3.5 電流轉(zhuǎn)移時(shí)間影響因素分析51-53
• 4.4 電流轉(zhuǎn)移模型優(yōu)化53-56
• 4.4.1 真空電弧電阻數(shù)學(xué)建模53-55
• 4.4.2 電流轉(zhuǎn)移模型修正55-56
• 本章小結(jié)56-57
• 第五章 相控方案設(shè)計(jì)57-67
• 5.1 相控開斷的工作原理和基本要求57-59
• 5.1.1 相控技術(shù)的基本原理57-58
• 5.1.2 相控分閘的基本要求58-59
• 5.2 并聯(lián)雙斷.結(jié)構(gòu)相控方案設(shè)計(jì)59-63
• 5.2.1 相控開斷方案59-62
• 5.2.2 控制流程圖62-63
• 5.3 并聯(lián)三斷.結(jié)構(gòu)相控方案設(shè)計(jì)63-64
• 5.4 并聯(lián)雙斷.結(jié)構(gòu)相控方案試驗(yàn)驗(yàn)證64-66
• 本章小節(jié)66-67
• 結(jié)論67-68
• 參考文獻(xiàn)68-70
• 附錄A BD-12/1250-20斷路器用玻璃真空滅弧室參數(shù)70-71
• 附錄B 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)71-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文72-73
• 致謝73-74

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：815008