新型12kV充氣式真空斷路器的設(shè)計與研究.pdf

1、隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展，對電力系統(tǒng)中的控制和保護(hù)設(shè)備有著更高的要求，智能化的開關(guān)設(shè)備成為發(fā)展的趨勢。近幾年，在國家大力發(fā)展城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)的政策激勵下，城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，用電量也越來越高，對電力開關(guān)設(shè)備的可靠性要求也越來越嚴(yán)格。本文取型于12kV負(fù)荷開關(guān)結(jié)構(gòu)模型，設(shè)計一款全新的12kV真空斷路器，其采用水壓漲型外殼結(jié)構(gòu)，為全封閉結(jié)構(gòu)，防潮，防凝露，適用于高溫潮濕地區(qū);且性能穩(wěn)定可靠，整體結(jié)構(gòu)緊湊合理，具有體積小，重量輕的優(yōu)點。采用永磁機(jī)構(gòu)作為

2、其操動機(jī)構(gòu)，可實現(xiàn)手動或者電動分、合閘操作，并提供遠(yuǎn)端控制接口，可與控制器配套實現(xiàn)配電自動化。
　　針對斷路器所配用的永磁操動機(jī)構(gòu)，本文采用電磁場分析軟件ANSOFT，對該機(jī)構(gòu)的靜態(tài)特性、動態(tài)特性分別進(jìn)行了仿真研究，優(yōu)化模型尺寸，達(dá)到了斷路器的技術(shù)要求。分析了不同電容電壓對分閘特性的影響，及不同電容電壓和不同線圈匝數(shù)對合閘特性的影響。建立自動重合閘仿真系統(tǒng)，驗證永磁機(jī)構(gòu)及其控制系統(tǒng)的可靠性。在此基礎(chǔ)上，制作了永磁操動機(jī)構(gòu)樣機(jī)。以A

3、Tmega16單片機(jī)為主控單元設(shè)計永磁機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)，采用IGBT橋式電路，有效地完成了永磁機(jī)構(gòu)機(jī)械特性的型式試驗。試驗結(jié)果表明，所設(shè)計的永磁機(jī)構(gòu)性能良好，有很好完成分、合閘及自動重合閘操作。
　　此外，斷路器全新小型化的水壓漲型外殼機(jī)構(gòu)，緊湊的結(jié)構(gòu)安排，使得三相之間距離較近。為了分析其絕緣性能，本文采用ANSOFT電場求解器，分別對斷路器處于合閘狀態(tài)時，動靜端施加42kV電壓，進(jìn)行1min工頻電壓仿真分析，AB相動靜端施加75k