基于永磁機(jī)構(gòu)的智能選相真空斷路器的研究和應(yīng)用.pdf

1、在牽引供電系統(tǒng)中，相分段自動轉(zhuǎn)換裝置的核心部件—真空斷路器的長壽命和可靠性以及采用智能選相來抑制過電壓、涌流對系統(tǒng)的沖擊，一直是各部門研究和關(guān)注的問題。本文結(jié)合電氣化鐵路的特點(diǎn)，從以下幾方面進(jìn)行了深入的研究： 研究了真空斷路器的操動機(jī)構(gòu)—永磁機(jī)構(gòu)。永磁機(jī)構(gòu)采用全新的工作原理，將電磁機(jī)構(gòu)與永久磁鐵有機(jī)地組合起來，避免了分合閘位置機(jī)械脫扣、鎖扣系統(tǒng)所造成的不利因素，無需任何機(jī)械能而通過永久磁鐵產(chǎn)生的保持力就可使真空斷路器保持在分合閘

2、位置上。其分合閘時間穩(wěn)定，偏差小，易于實(shí)現(xiàn)真空斷路器智能選相(同步關(guān)合)。通過對永磁機(jī)構(gòu)的電磁場的計算與分析，建立了永磁機(jī)構(gòu)的動特性的計算方法，并通過試驗驗證永久磁鐵不會退磁。 研究了影響真空斷路器同步關(guān)合的各種因素。真空滅弧室的預(yù)擊穿對同步關(guān)合的影響與真空斷路器的合閘速度有關(guān)。對于10kV和35kV系統(tǒng)，分別存在一個臨界合閘速度，如果合閘速度低于該速度，真空斷路器在電壓過零點(diǎn)進(jìn)行關(guān)合時，會發(fā)生預(yù)擊穿而使實(shí)際的合閘點(diǎn)偏離預(yù)期關(guān)合

3、點(diǎn)。 研究了同步關(guān)合控制方案。微機(jī)控制系統(tǒng)不斷采集電壓、電流、溫度等參數(shù)，在收到合閘命令時，檢測電壓過零點(diǎn)的時刻，并根據(jù)當(dāng)前的環(huán)境溫度、控制電壓等計算出斷路器的合閘時間，從而確定發(fā)出合閘控制信號的時刻。 結(jié)合電氣化鐵路的特點(diǎn)，研制并開發(fā)了27.5kV智能選相真空斷路器，采用永磁單穩(wěn)態(tài)操作機(jī)構(gòu)，依靠智能控制技術(shù)，合理選擇相位，控制合閘相位角，有效地減少了過電壓和涌流對系統(tǒng)的沖擊，減少系統(tǒng)保護(hù)的投入，提高系統(tǒng)整體壽命。