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      高壓真空斷路器的永磁機構是智能化的重點研究對象發布時間:2017-07-31 10:59:06?|?來源:浙江誠高高壓電氣有限公司

            隨著微處理器技術,電力電子技術和智能控制理論的迅速發展及其在電器領域的廣泛應用,人們提出了電器智能化的概念。斷路器是電力系統繼電保護的終端設備,其智能化的水平對電力系統的穩足和自動化程度將產生深遠的影響。目前階段,客戶對于高壓真空斷路器的智能化要求大致有以下幾點: 斷路器自身狀態的監測和故障診斷,對電網的故障診斷和信息遠傳技術,自動重合閘的智能控制,同步關合技術等。想要實現這些智能化,對于永磁機構的研究,就變成了重中之重!

            作為一種新型的操動機構,永磁操動機構具有零部件數量少、可靠性髙、免維護等傳 統斷路器操動機構所無法比擬的優點,受到了世界各國的普遍關注。本次設計探討了基于單片機的高壓真空斷路器雙穩態永磁機構智能控制系統設計,這種控制系統集保護、控制、測M、開關量監測等功能于一體??蓪崿F對電壓、電流、有功功率、無功功率的實時監測,具有過電流速斷保護、過電壓和欠電壓保護、閉鎖、N診斷以及報蝥等功能。在設計的最后部分,探討了高壓真空斷路器的智能控制和同步關合技術。

            傳統的中壓斷路器的操動機構主要采用電磁機構和彈簧機構等結構。近年來,在國內 外中壓領域相繼研制出了永磁操動機構。永磁機構采用一種獨特的結構和工作原理,由永 久磁鐵實現機構終端位罝的保持功能,取代了傳統的機械脫扣和鎖扣功能。由電磁線闡提供操動能量,永磁機構的合、分閘能量是由經過充電和穩壓的電解電容對合、分閘線_放 電提供的。永磁機構的出現為實現同步關合技術創造了很好的物質條件。本文某于永磁機 構的工作原理和結構特點,提出了用單八機測控系統對永磁機構的分、合閘進行控制,并 對永磁機構的問步關合技術進行了分析。

            所謂同步關合技術是指斷路器動、靜觸頭在控制系統的控制下,在系統電壓波形的指 記相角處關合,使得空載變壓器、電容器和空載線路等電力設備在對自身和系統沖擊最小 的情況下投入電力系統的一種智能控制技術。同步關合技術可以降低合閘操作暫態過程中 的過電流和過電壓,從而可以提髙電力設備的壽命和系統的穩定性。

           首先,永磁機構可實現機械上的髙可靠和免維護。IIEC標準和國家標準對“設計成在 其預期的使用期間,主回路中開斷用的零件不許要維護,其它零件只需要很少維修”的一 種斷路氣走義為“E2級少維護斷路器”,國際上也統稱為“免維護斷路器”。盡管實現免維 護功能需要從產品整體設計、制造入手,全方位綜合考慮,但亳無疑問首要解決的問題題是 提髙機械可靠性,或者說機械上的髙可靠是免維護的甚礎。由于永磁機構是逋過將電磁機 構與永久磁鐵特殊結合,來實現傳統斷路器機構的全部功能,其結構上與傳統機構的最大 區別在于無須脫、鎖扣裝罝即可實現機構終端位罝的保持功能,零部件數目大大減少,因此必將大大提髙斷路器的機械可靠性。

           其次,永磁機構還可實現操作性能上的智能化。斷路器的智能化操作可以提髙電力系 統的穩圮性,提髙斷路器的開斷和關合性能,提髙斷路器的可靠性。因此,斷路器實現智能化操作式開關電器追求的目標。永磁機構由于部件少,中間轉換和連接機構也少,大大減小了動作時間的分散性和不可控性,為斷路器實現智能化操作提供了物質基礎。通過采 用電子或微機系統來對分合閘線闔進行控制,可以實現開關的智能操作和問步開斷與關 合。僅從提髙機械可靠性的目的出發,永磁機構二次控制也可采用目前常規的電磁式繼電 保護方式。但為適應電力系統動化發展的要求,特別是永磁機構簡單可電控的特點,加 上應用各種傳感技術,采用電子式控制,開發具有診斷功能的智能化開關最根本的發展 方向。由于永磁機構采用了全新的工作原理,因此也產生了一系列新的理論問題。盡管國 外已有產品問題,但由于永磁機構技術試電工學、力學、計算方法、電力電子技術、微機技術、控制理論及新型材料科學在斷路器上的綜合應用,這一領域系統的理論還遠未成熟, 實質性的反映技術關鍵的理論研究成果還未見公開報逍。因此應該結合永磁機構的開發研究永磁機構技術的電磁機理和控制理論,解決支撐這一技術的理論問題,并在理論與實驗研究相結合的雄礎上,為這一領域形成較完菩的理論奠足箱礎。并為下一代實現同步關合、抑制操作過電壓和提髙開斷能力奠定基礎。

      誠高高壓真空斷路器

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