新型12kV充氣式真空斷路器的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展，對(duì)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(kāi)關(guān)設(shè)備成為發(fā)展的趨勢(shì)。近幾年，在國(guó)家大力發(fā)展城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)的政策激勵(lì)下，城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，用電量也越來(lái)越高，對(duì)電力開(kāi)關(guān)設(shè)備的可靠性要求也越來(lái)越嚴(yán)格。本文取型于12kV負(fù)荷開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)模型，設(shè)計(jì)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(diǎn)。采用永磁機(jī)構(gòu)作為

2、其操動(dòng)機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)或者電動(dòng)分、合閘操作，并提供遠(yuǎn)端控制接口，可與控制器配套實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化。
　　針對(duì)斷路器所配用的永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)，本文采用電磁場(chǎng)分析軟件ANSOFT，對(duì)該機(jī)構(gòu)的靜態(tài)特性、動(dòng)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(duì)分閘特性的影響，及不同電容電壓和不同線圈匝數(shù)對(duì)合閘特性的影響。建立自動(dòng)重合閘仿真系統(tǒng)，驗(yàn)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(dòng)機(jī)構(gòu)樣機(jī)。以A

3、Tmega16單片機(jī)為主控單元設(shè)計(jì)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(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的永磁機(jī)構(gòu)性能良好，有很好完成分、合閘及自動(dòng)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(chǎng)求解器，分別對(duì)斷路器處于合閘狀態(tài)時(shí)，動(dòng)靜端施加42kV電壓，進(jìn)行1min工頻電壓仿真分析，AB相動(dòng)靜端施加75k