高壓斷路器及其操動機構(gòu)

第五節(jié)高壓斷路器的操動機構(gòu)

提出一種新型高壓斷路器直線伺服電機操動機構(gòu),并結(jié)合永磁直線同步電機的d-q軸數(shù)學(xué)模型及推力特性,對新型操動機構(gòu)的控制進(jìn)行分析。設(shè)計了基于dsp的動觸頭位置、速度、電流的三閉環(huán)控制方案,選用高精度光柵尺作為速度、位置傳感器,以滿足系統(tǒng)實時性和高精度的要求,最終實現(xiàn)高壓斷路器分、合閘操作時對動觸頭運動控制、調(diào)節(jié),使其能夠按照預(yù)定理想曲線進(jìn)行運動,從而有利于提高斷路器開斷、關(guān)合能力,改善斷路器的機械電氣壽命和運行可靠性。

最新2-12高壓斷路器及其操動機構(gòu)

采用直線電動機直接驅(qū)動斷路器進(jìn)行分、合閘的直線伺服電動機操動機構(gòu),通過對高性能直線伺服電動機的控制,實現(xiàn)了高壓斷路器動觸頭運動過程的可控性,從而使機構(gòu)的出力特性與負(fù)載反力特性能達(dá)到理想的配合。此種新型操動機構(gòu)既滿足了電器智能化的發(fā)展要求,同時也有利于提高斷路器關(guān)合、開斷能力,以及斷路器的機械、電氣壽命和可靠性。

研究了一種高壓斷路器直線電機操動機構(gòu),設(shè)計分析了永磁直線直流電機及其運動特性?；?0.5kv真空斷路器機械特性的要求,設(shè)計了一臺配有制動保持裝置的永磁直線直流電機操動機構(gòu),利用有限元方法建立了電機的仿真模型,對永磁直線直流電機的基本特性和起動過程進(jìn)行了特性仿真,得到了電機運行時的電磁推力、電流、速度等曲線并進(jìn)行了分析,得出了電機操動機構(gòu)能夠提供的機械特性,為真空斷路器采用直線電機操動機構(gòu)提供了依據(jù)。

斷路器電磁操動機構(gòu)原理1

2-高壓斷路器的操作機構(gòu)解析

斷路器操動機構(gòu)動作低電壓測試 摘要：本文介紹了斷路器操動機構(gòu)動作低電壓測試的原理和意 義，分析和指出了低電壓測試的方法，并結(jié)合筆者檢修工作重點分 析了典型的低電壓測試案例，闡明了低電壓測試對狀態(tài)檢修工作的 開展和提高設(shè)備運行可靠性的關(guān)鍵作用。 關(guān)鍵詞：斷路器合閘分閘最低動作電壓 1概述 作為斷路器特性測試的一個重要的內(nèi)容，斷路器操動機構(gòu)動作低 測試主要是為了驗證斷路器線圈是否靈敏和可靠，并且還能夠測試 整個操作機構(gòu)在非額定動作電壓下的性能。操動機構(gòu)可靠的合閘的 時候，通常操動機構(gòu)的電壓是保持在(85％-110％)un的范圍之內(nèi) 的；斷路器分閘的電壓是大于65％un；另外當(dāng)斷路器的電壓小于 30％un的時候，斷路器是不能夠分閘的。最額定操作電壓的30%到 65%之間是高壓斷路器操動機構(gòu)分、合閘電磁鐵線圈的最低動作電 壓，在這個范圍之內(nèi)能夠保證斷路器的正常的運行，并進(jìn)行可靠

為了提高高壓斷路器操作性能,研究了一種高壓斷路器新型操動機構(gòu)——有限轉(zhuǎn)角永磁電機操動機構(gòu)。針對高壓斷路器的機械要求,對有限轉(zhuǎn)角永磁電機的定、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)(電負(fù)荷、磁負(fù)荷、極對數(shù)、氣隙及極弧系數(shù)等)進(jìn)行了設(shè)計。電機的設(shè)計過程中提出了兩種定子結(jié)構(gòu),本文采用有限元方法對兩種定子結(jié)構(gòu)的電機進(jìn)行了有限元分析和動態(tài)特性仿真,一方面驗證電機設(shè)計的合理性,另一方面得到了電機在分合閘過程中主要參數(shù)的特性曲線(電磁轉(zhuǎn)矩、電流、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角等)。通過對有限元仿真結(jié)果的分析,兩種定子結(jié)構(gòu)電機具有各自不同的特點,都能夠提供較高的滿足分/合閘速度要求的機械特性。與斷路器的聯(lián)機實驗測得了合閘過程中動觸頭的行程曲線,驗證了電機機構(gòu)能夠滿足斷路器的合閘操作要求,這為高壓斷路器采用電機操動機構(gòu)提供依據(jù)。

為了提高高壓斷路器的動作可靠性,設(shè)計了一種新型操動機構(gòu)——有限轉(zhuǎn)角永磁無刷直流電機操動機構(gòu)。針對40.5kv真空斷路器機械特性的要求,對驅(qū)動電機結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)(電負(fù)荷、磁負(fù)荷、極數(shù)及極弧系數(shù)等)進(jìn)行了設(shè)計。并采用有限元法對電機的動態(tài)特性進(jìn)行仿真,結(jié)果表明,電機設(shè)計合理、滿足較高的分、合閘速度的要求。

1 高壓開關(guān)操動機構(gòu)簡介 一、綜述 1操動機構(gòu)的分類 1.1按用途分類：可分為斷路器用操動機構(gòu)和隔離開關(guān)、接地開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)等高壓開關(guān)電器類用操 動機構(gòu)兩大類。 1.2按傳動介質(zhì)分類：可分為電動機構(gòu)、手動機構(gòu)、氣動機構(gòu)、液壓機構(gòu)、彈簧機構(gòu)、電磁機構(gòu)、永 磁機構(gòu)、爆炸機構(gòu)等多種類型。斷路器最常用的機構(gòu)類型有永磁機構(gòu)、彈簧機構(gòu)、氣動機構(gòu)、液壓 機構(gòu)四種類型。隔離開關(guān)、接地開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)等高壓開關(guān)電器類最常用機構(gòu)的機構(gòu)類型有電動機 構(gòu)、手動機構(gòu)、電動彈簧機構(gòu)和用于組合電器的電動三工位機構(gòu)。 斷路器最常用的永磁機構(gòu)、彈簧機構(gòu)、氣動機構(gòu)、液壓機構(gòu)特點比較及適用范圍見表1。 隔離開關(guān)、接地開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)等高壓開關(guān)電器類最常用機構(gòu)的機構(gòu)類型有電動機構(gòu)、手動機 構(gòu)、電動彈簧機構(gòu)和用于組合電器的電動三工位機構(gòu)見表2。 表1 類型基本特點適用范圍 永磁機構(gòu)輸出力矩特性與真空斷路器

針對高壓斷路器彈簧操動機構(gòu)合閘彈簧失效問題,運用可靠性設(shè)計理論對其進(jìn)行分析研究,找出了彈簧因疲勞可靠度不足而失效的原因,并提出了解決問題的措施。常規(guī)設(shè)計是將彈簧外載荷、幾何尺寸、材料強度性能等參數(shù)是看作確定量,實際上由于受材質(zhì)、制造、測量等條件的影響,這些參數(shù)是不確定的,所以往往導(dǎo)致零件因不可靠而失效。可靠性設(shè)計將這些參數(shù)視為隨機變量,運用概率統(tǒng)計的方法分析彈簧的強度,定量回答了彈簧的失效概率問題,使人對彈簧的質(zhì)量有了更加準(zhǔn)確的把握。提高彈簧的疲勞可靠度可從改進(jìn)彈簧尺寸參數(shù)、材料、制造工藝、受力狀況等多方面入手,但對于舊設(shè)備,應(yīng)該根據(jù)實際情況從經(jīng)濟性、工藝性、可行性方面考慮。通過比較選擇了彈簧表面噴丸處理的最佳改進(jìn)方法。

目前,在縣級35kv及以下電力系統(tǒng)中,用于接通和斷開高壓電路的斷路器大多數(shù)采用多油、少油和真空斷路器,這些都是從開關(guān)的滅弧介質(zhì)來區(qū)分的。但對于二次來說,密切相關(guān)的是開關(guān)的操動機構(gòu)。而對于35kv斷路器來說,其操動機構(gòu)多數(shù)采用的是電磁和彈簧操動機構(gòu)兩種。作為主要的保護和控制設(shè)備,斷路器動作的可靠性極其重要,而操動機構(gòu)故障又是影響其動作可靠性的主要原因,因此提高操動機構(gòu)的可靠性有著很重要的意義。本文

高壓斷路器

1．?dāng)嗦菲鞯钠渌鼌?shù)定義： ◎開斷時間：斷路器的操動機構(gòu)接到開斷指令（通常是指脫扣電磁鐵的線圈接通）起到三相 電弧完全熄滅為止的一段時間。開斷時間為分閘時間與燃弧時間之和。 分閘時間是指斷路器接到分閘指令起到首先分離相的觸頭剛分開為止的一段時間。這段時間 通常主要和斷路器及所配操動機構(gòu)的機械特性有關(guān)，不受開斷電流大小的影響，可看成一個 定值。 燃弧時間是指自首分離相的觸頭剛分開起到三相電弧完全熄滅為止的一段時間。這段時間可 以隨開斷電流的大小而改變。 ◎合閘時間：斷路器的操動機構(gòu)接到合閘指令（通常是指合閘電磁鐵的線圈接通）起到各相 觸頭均接觸時止的一段時間。合閘時間的長短主要取決于斷路器的操動機構(gòu)及中間傳動機構(gòu) 的機械特性。合閘時間一般在0.1-0.2s的范圍內(nèi)。但合閘線圈的通電時間不超過100ms。 ◎分閘時間：斷路器的操動機構(gòu)接到分閘指令（通常是指分閘電磁鐵的線圈接通）起到各

高壓斷路器概述

高壓斷路器選擇

本文介紹了斷路器操動機構(gòu)動作低電壓測試的原理和意義,分析和指出了低電壓測試的方法,并結(jié)合筆者檢修工作重點分析了典型的低電壓測試案例,闡明了低電壓測試對狀態(tài)檢修工作的開展和提高設(shè)備運行可靠性的關(guān)鍵作用。

通過對真空斷路器上采用過的幾種操動機構(gòu)的性能對比,突出了永磁操動機構(gòu)的特點和技術(shù)先進(jìn)性。詳細(xì)分析了永磁操動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)、動作原理及真空斷路器電氣控制系統(tǒng)的工作原理,論證了永磁操動機構(gòu)在真空斷路器上的應(yīng)用將對真空斷路器向免維護方向發(fā)展起到非常重要的作用。

高壓斷路器(QF)

高壓斷路器QF (2)

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