新型12kV充气式真空断路器的设计与研究

更新时间：2020-03-27 10:35:41 大小：11M 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：真空断路器 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）收藏评论(0) 举报

资料介绍

随着智能电网的建设和发展，对电力系统中的控制和保护设备有着更高的要求，智能化的开关设备成为发展的趋势。近几年，在国家大力发展城乡经济的政策激励下，城乡经济发展迅速，用电量也越来越高，对电力开关设备的可靠性要求也越来越严格。本文取型于12kV负荷开关结构模型，设计一款全新的12kV真空断路器，其采用水压涨型外壳结构，为全封闭结构，防潮，防凝露，适用于高温潮湿地区;且性能稳定可靠，整体结构紧凑合理，具有体积小，重量轻的优点。采用永磁机构作为其操动机构，可实现手动或者电动分、合闸操作，并提供远端控制接口，可与控制器配套实现配电自动化。

针对断路器所配用的永磁操动机构，本文采用电磁场分析软件ANSOFT，对该机构的静态特性、动态特性分别进行了仿真研究，优化模型尺寸，达到了断路器的技术要求。分析了不同电容电压对分闸特性的影响，及不同电容电压和不同线圈匝数对合闸特性的影响。建立自动重合闸仿真系统，验证永磁机构及其控制系统的可靠性。在此基础上，制作了永磁操动机构样机。以ATmega16单片机为主控单元设计永磁机构的控制系统，采用IGBT桥式电路，有效地完成了永磁机构机械特性的型式试验。试验结果表明，所设计的永磁机构性能良好，有很好完成分、合闸及自动重合闸操作。

此外，断路器全新小型化的水压涨型外壳机构，紧凑的结构安排，使得三相之间距离较近。为了分析其绝缘性能，本文采用ANSOFT电场求解器，分别对断路器处于合闸状态时，动静端施加42kV电压，进行1min工频电压仿真分析，AB相动静端施加75kV电压，进行雷电冲击电压仿真分析;对断路器处于分闸状态时，AB相动端施加75kV电压，进行雷电冲击电压仿真分析。结果显示，内充0.12MPa SF6(20℃)气体的结构具有良好的绝缘性能。为进一步评估其绝缘能力，对其进行绝缘性能型式试验认证，结果表明，该设计拥有良好的工频耐压水平和承受雷电冲击电压的能力。