【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)重要的保護設備。隨著快速電磁操動機構的發(fā)展,機械式直流真空斷路器已能夠滿足直流斷路器的技術要求。本文以機械式直流真空斷路器為研究對象,采用有源換流法,進行了直流真空斷路器開斷過程的仿真和試驗研究。為了進行直流真空斷路器開斷試驗,首先需要搭建試驗平臺,其中最重要的一部分是直流真空斷路器操動機構控制系統(tǒng)設計。因為需要將試驗人員與試驗平臺的高壓隔離開來,所以設計了光纖隔離電路。直流真空斷路器的操動機構選用永磁斥力混合機構。機構的操動都需要電容放電來完成,因此設計了電容充放電電路。為了試驗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算公式進行了推導。隨后測試了直流真空斷路器各個開關的分合閘平均速度,測試結果表明,各個開關分合閘速度能夠滿足試驗要求。因為直流真空斷路器的主開關和換流開關均由兩個真空滅弧室串聯(lián)構成,所以測量了主開關分閘和換流開關合閘的不同期性,得到主開關分閘不同期性為200μs,換流開關合閘不同期性為162μs。利用Matlab/Simulink仿真軟件,建立了系統(tǒng)條件下和試驗條件下的仿真模型,研究和分析了仿真結果。將兩種條件下的仿真結果與理想工況下的理論計算結果進行對比,分析了兩種條件下仿真結果存在差異的原因。在搭建的試驗平臺上,依照計算的開關時序,對直流真空斷路器進行了初步的開斷試驗。試驗結果表明,直流真空斷路器不僅成功開斷了7kA的電流,而且主開關兩斷口的恢復電壓分布比較均勻,與仿真結果基本相同。通過試驗失敗后采集到的波形,研究了試驗失敗的原因,為后續(xù)試驗積累了經(jīng)驗。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM561.2

【參考文獻】

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本文編號：2787314