快速分相式真空断路器产品研制

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1、犬迷嫂－大學ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ工睡ｆｉＳＳ士室位论文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ．■■‘？．Ｖｒ＾？ｖｙＶｉＬｉＸ快速分相式真空断路器产品研制学科专业作者姓名ｌ．ｆ＿指导教师蔞星遲答辩日期２０１５６４Ｈ＿＾＿＿＿Ｉ＿＿专业学位硕士学位论文快速分相式真空断路器产品研制－ＴｈｅＤｅｓｎ－ｉｇｏｆＳｐｌｉｔＰｈａｓｅＨｉｇｈＳｐｅｅｄＶａｃｕｕｍＢｒｅａｋｅｒ

2、作者姓名：工程领域：电气工程学号：３１３１３０１１指导教师：董恩源教授完成日期：２０１５．０４．２８ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中巳经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他巳申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均

3、已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：作者签名：日期：１＾￡日＿年１月ｉ—大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要。随着我国智能电网的高速发展，对电力系统中电器设备的智能化的要求逐渐提高断路器作为电力系统最主要的保护设备，其智能化、高速化和可靠性等因素都直接影响一着智能电网的正常运行，。传统的的断路器已经不能满足电力系统智能开断的需求种＿基于祸流原理的快速斥力断路器应运而生。这种断路器有着较快的分／合闹速度。其不但

4、可以迅速的切断故障线路从而大大提高了电力系统的可靠性，还可以实现选相操作来降低系统的操作过电压和涌流。本文利用永磁机构可靠性髙、可控性强和电磁斥力机构动作速度快、触动时间小等一特点，设计了种基于单稳态永磁机构和双线圈盘斥力机构的１０／３５ｋＶ分相式快速断路器。本文通过理论分析给出了快速机构的数学模型，在此基础上，利用ＡｎｓｙｓＭａｘｗｅｌｌ电磁场仿真软件建立了快速机构的有限元模型并进行了静态和动态的仿真分析。为了既能保证机构符合工业产品的设计标准和机械强度又能提高电磁力的出力效率，本文利

5、用Ａｎ一ｓｙｓ仿真对整体机构作出了系列的优化。对斥力机构仿真发现：釆用纯铁的斥力外－罩和纯铁环氧树脂混合材料的斥力线圈框架不仅可以增加其机械强度，还能起到磁场親合的作用大大增加了电磁斥力的出力效率：通过对。对永磁机构的仿真发现衔铁形状和结构的重新优化设计，可以在保证机构体积不变的情况下显著的提高合阐位保持力并且大大减小了在合闹过程中衔铁对机构的冲击。还总结出了影响合间运动的主要因素就是合闹线圈的电气参数，通过增加线圈的线径和减小线圈Ｉ数可以有效的减小合闹时间。本文针对快速断路器合闸弹跳

6、时间长的问题做了深入的研究。首先对合闹弹跳进行了理论分析，总结出了影响合闹弹跳的主要因素。之后利用Ａｄａｍｓ运动学仿真软件建立了合闹弹跳运动的碰撞模型，对其进行了仿真分析和验证。在理论分析和仿真的基础上设计了双端弹賛缓冲系统和油压合间缓冲装置用于抑制快速断路器的合闹弹跳。ｌＯｋＶ最后本文以仿真为基础，制造出了分相断路器的工业试验样机，验证了仿真的正确性。实验对比了双端弹賛缓冲装置和油压合闹缓冲装置，本文最后选用油压合闹缓冲装置成功的抑制了合间弹跳。最终在电科院大容量高压电器试验站通过了包

7、括绝缘试验、机械试验、温升试验、动热稳定试验以及全套短路关合和开断试验在内的多项型式试验。关键词：快速断路器；永磁机构；斥力机构；仿真优化；合闸弹跳本论文获得两个国家自然科学基金项目（项目编号：５１３３７００１和５１２７７０１９）和国家电网２０１３重大科技项目（智能开断技术与产品研制）的支持。Ｉ快速分相式真空断路器产品研制ｎ－－ＴｈｅＤｅｓｉｇｏｆｌＯｋＶＳｐｌｉｔＰｈａｓｅＨｉｇｈＳｐｅｅｄＶａｃｕｕｍＢｒｅａｋｅｒＡｂｓｔｒａｃｔＷｉｔｈｔｈｅｒａ

8、ｉｄｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｏｆｓｍａｒｔｒｉｄｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｅｕｉｍｅｎｔｉｎｏｗｅｒｓｓｔｅｍｏｆｏｕｒｐｐｇｑｐｐｙｃｏｕｎｔｒｙｔｈｅｉｎｔｅｌｌｉｅｎｔｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｅｕｉｍｅｎｔｉｎｔｈｅｏｗｅｒｓｓｔｅｍｒａｄｕａｌｌ，ｇｑｑｐｐｙｇｙｉｍｒｏｖｅｒｃｕｒｅａｒａ