真空直流断路器介质恢复强度的测量及其研究

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1、大ｉｌ拔－大摩ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ工醒硕士＃位论文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ真空直流断路器介质恢复强度的测量及其研究学科专业虫作者姓名姚胜指导教师＿＿＿ＭＭＭ—教＆答辩日期——２＿ＱＩ５至Ｑ自且Ｑ４丑——专业学位硕士学位论文真空直流断路器介质恢复强度的测量及其研究ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｎＤＣＣｉｒｃｕｉｔＢｒｅａｋｅｒＡｒｃＶａｃｕｕｍＤｉｅｌｅｃｔｒｉｃＳｔｒｅｎｔｈｇ作者姓名：姚胜

2、工程领域：电气工程学号：３１３１３０１７一指导教师：葦恩源教授１５２８完成曰期：２０．０４．大理工大摩ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆ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，除文中已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，也不包含其他已申请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均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不

3、实之处，本人愿意承担相关法律责任。广、学位论文题目ｌ％价？、：Ｉ了Ａ＼ｙ＜ｘｉ冲＂？。作者签名：如日期：＞１年如（！Ｔ日略：：ＩＩ：人连理：人ｙ专业学位硕学位论文摘要高压直流输电技术（ＨＶＤＣ）的发展使得直流断路器的研究也越来越深入。电压等级的不断提高，对直流断路器的性能也提出了更高的要求，直流真空断路器由于开断能力强得到了越来越广泛的应用，。灭弧室的介质恢复强度与断路器的性能息息相关。因此对介质恢复的研究也是真空开关领域中一个重要的研究方向。本论文采用有源辅助电路的方法，制造人工过零点，从而开断直流断路器

4、。本论文利用Ｍａｔｌａｂ软件建立了电弧的模型，对系统进行了仿真模拟，得到了高频和低频部分的电流波形，并仿真出断路器开关过程中的电弧电压和电流转移波形。本论文还对球隙触发电路和罗氏线圈，试验电路的高频部分通过球隙触、积分器进行了设计发电路导入。测量介质恢复需要在直流断路器的过零点之后加上高压测量灭弧室真空间隙的击一（－５０ｋＶ）穿强度，本论文根据要求设计了台电压可调０、脉冲个数可调和脉冲间隔可调的电源的主电路。在设计的过程中对降压斩波电路进行了仿寡，得到相关参数。重点，逆变变压器的偏磁现象对逆变电路的输出波形有很大的影响对逆变电路

5、进行了仿真。本论文采用不同的方法仿真计算出在变压器的一次侧加上隔直电容可以有效的减小偏磁现象。此外，本文还用ｌａｂｖｉｅｗ软件设计了上位机程序，在ＰＣ机上可以方便控制脉冲电源的输出参数，提高了效率和安全性。本文利用实验室现有设备搭建了试验平台，用ＺＣ振荡电路模拟直流故障电流，对介质恢复电路进行了改进，使断路器在过零点之后将试验电路中的有源器件与断路器隔离，在断路器两端只有高压脉冲电源，这样使测量结果更加精确。在直流断路器过零点，虽然电流为零，仍然存在大量的残留粒子。以过零点为基准时刻，在不同的时间在断路器两触头间施加高压脉冲电源

6、，测量得到不同时刻对应的击穿电压，将实验数据记录下来，剔除大误差数据，并用Ｍａｔｌａｂ软件进行拟合，得到此真空灭弧室的介质恢复强度曲线１７＾ｓ，介０．８８ｋＶ／ａｓ。。此灭弧室的介质恢复时间大约为质恢复上升速率为｜｜关键词：直流断路器；；介质恢复；电弧模型高压脉冲电源本论文获得两个国家自然科学基金项目的资助（项目编号分别是：５１３３７００１和５１２７７０１９）。Ｉ哀．空直流断路器介质恢复强度的测Ｍ及其研究ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｎＤＣＣｉｒｃｕｉｔＢｒｅａｋｅｒＡｒｃＶａｃｕｕｍＤｉ

7、ｅｌｅｃｔｒｉｃＳｔｒｅｎｇｔｈＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＨＶＤＣｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｍａｋｅｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎＤＣｃｉｒｃｕｉｔｂｒｅａｋｅｒｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｄｅｅＴｈｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｉｍｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｖｏｌｔａｅｒａｅｕｔｆｏｒｗａｒｄｈｉｅｒｒｅｕｅｓｔｐ．ｄｌｙｐｇｇｐｇｈｑａｂｏｕｔｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＤＣｃｉｒｃｕｉｔｂｒｅａｋｅｒ．ＤＣｖａｃｕｕｍｃｉｒｃｕｉｔｂｒｅａｋｅｒｈａｓｂｅｅｎｗｉｄ

8、ｅｌｙｄｔｏｔｔｉｉｌｉｔ．