本文關(guān)鍵詞：12kV真空斷路器快速操動機構(gòu)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,國家大力發(fā)展電力設(shè)備規(guī)模,各級電網(wǎng)相繼得到極大的發(fā)展,電力系統(tǒng)的短路電流越來越高,極高的短路電流現(xiàn)在己經(jīng)嚴(yán)重的影響到電力系統(tǒng)運行的可靠性。因此,對在故障電流未達到峰值時快速切斷短路電流對斷路器的分合閘速度以及同期性方面提出了更高的要求。傳統(tǒng)的永磁機構(gòu),在合閘方面能與真空斷路器的特性良好匹配,但是反應(yīng)速度較慢,觸發(fā)信號到達到機構(gòu)實際動作時間較長,不滿足于快速分閘要求。電磁斥力機構(gòu)利用渦流斥力原理制作,能夠在極短的時間里完成分合閘動作,在相關(guān)領(lǐng)域成為業(yè)界關(guān)注和研究的熱點。其出力特性為單峰脈沖式,與真空斷路器的反力特性配合較好,但與合閘負載特性匹配較差,利用其進行合閘操作,在超程階段機構(gòu)運動速度會有所下降�；诖吮疚奶岢隽艘环N新型組合式操動機構(gòu),依靠斥力機構(gòu)實現(xiàn)快速分閘與驅(qū)動,依靠永磁機構(gòu)實現(xiàn)穩(wěn)定合閘保持�？焖匐姶懦饬C構(gòu)的結(jié)構(gòu)以及電氣參數(shù)的改變對其動態(tài)特性的影響極其重要。首先本文在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面采用單穩(wěn)態(tài)永磁保持機構(gòu)作為合閘保持機構(gòu),并對三種不同尺寸的永磁機構(gòu)計算了其保持力曲線,分析了對機構(gòu)特性以及永磁保持力影響的主要因素。針對樣機的設(shè)計,本文建立了機構(gòu)各部分以及運動過程的數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上對12kV,630A斷路器提出設(shè)計流程與方法,并對影響斥力機構(gòu)動作速度的各種因素(包括金屬板、半徑、電阻率、線圈的匝數(shù)、半徑、厚度,金屬板與線圈距離)進行了分析,在控制方面本文采用雙電解電容進行差時供電,選取電解電容為儲能裝置并分析了電容容量以及電容電壓對機構(gòu)的影響方式,找到了這些因素對斥力大小及其作用時間的影響規(guī)律,通過仿真分析進行了矯正與修改,得到預(yù)期的設(shè)計效果,最后驗證了該方法的可行性。本文對高速電磁斥力機構(gòu)的本體設(shè)計與關(guān)鍵技術(shù)進行了研究。首先確定機構(gòu)的結(jié)構(gòu)方案,再通過數(shù)學(xué)模型計算分析機構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù),并利用有限元與多體動力學(xué)軟件仿真分析來驗證其中關(guān)鍵問題對電磁斥力機構(gòu)運動特性影響,為提高高速電磁斥力機構(gòu)性能與效率提供依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：真空斷路器 電磁斥力 永磁保持 動態(tài)仿真
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM561.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 課題研究的背景意義9-10
• 1.2 真空斷路器的結(jié)構(gòu)10-11
• 1.3 課題的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容12-14
• 第2章 快速操動機構(gòu)數(shù)學(xué)模型14-22
• 2.1 快速電磁斥力機構(gòu)的工作原理14-15
• 2.2 快速操動機構(gòu)的數(shù)學(xué)模型15-16
• 2.3 斥力盤以及線圈暫態(tài)參量的計算16-20
• 2.3.1 靜態(tài)參量計算16-17
• 2.3.2 迭代法計算暫態(tài)參量17-20
• 2.4 本章小結(jié)20-22
• 第3章 快速操動機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析22-31
• 3.1 技術(shù)指標(biāo)22
• 3.2 儲能方案22-23
• 3.3 電氣參數(shù)的初步推算23-27
• 3.3.1 電容參數(shù)計算23-24
• 3.3.2 線圈參數(shù)的計算24-26
• 3.3.3 斥力盤厚度計算26-27
• 3.4 分、合閘保持裝置分析與研究27-30
• 3.4.1 真空斷路器保持方式研究27-28
• 3.4.2 永磁合閘保持機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理以及設(shè)計28-30
• 3.5 本章小結(jié)30-31
• 第4章 快速操動機構(gòu)的仿真分析與驗證31-48
• 4.1 仿真模型31-32
• 4.2 永磁合閘裝置仿真分析32-35
• 4.3 MAXWELL與Circuit Editor對斥力機構(gòu)聯(lián)合仿真35-41
• 4.3.1 線圈匝數(shù)與線徑對高速電磁斥力機構(gòu)的影響37-38
• 4.3.2 儲能電容影響38-40
• 4.3.3 線圈與金屬盤間隙大小對高速斥力機構(gòu)的影響40-41
• 4.4 機構(gòu)參數(shù)確定以及驗證41-43
• 4.5 彈震與緩沖分析43-44
• 4.5.1 合閘彈跳分析43
• 4.5.2 合閘彈跳仿真43-44
• 4.6 快速操動機構(gòu)與永磁機構(gòu)性能對比分析44-46
• 4.7 本章小結(jié)46-48
• 第5章 結(jié)論48-49
• 參考文獻49-52
• 在學(xué)科研成果52-53
• 致謝53

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