基于电磁驱动的126kV真空断路器永磁操动机构的研制

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1、工程硕士学位论文基于电磁驱动的126kV真空断路器永磁操动机构的研制杨立国哈尔滨理工大学2018年6月国内图书分类号：TM561工程硕士学位论文基于电磁驱动的126kV真空断路器永磁操动机构的研制硕士研究生：杨立国导师：魏新劳申请学位级别：工程硕士学科、专业：电气工程所在单位：电气与电子工程学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex:TM561DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringResearchofPermanentMagnetActuator

2、for126kVVacuumCircuitBreakerBasedonElectromagneticDrivingCandidate：YangLiguoSupervisor：WeiXinlaoAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringDateofOralExamination：June,2018HarbinUniversityofScienceandUniversity：Technology哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本

3、人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于电磁驱动的126kV真空断路器永磁操动机构的研制》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：杨立国日期：2018年6月9日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《基于电磁驱动的126kV真空断路器永磁操动机构的研制》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。

4、本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密，在年解密后适用授权书。不保密√。(请在以上相应方框内打√)作者签名：杨立国日期：2018年6月9日导师签名：魏新劳日期：2018年6月9日基于电磁驱动的126kV真空断路器永磁操动机构的研制摘要断路器的可靠性直接影响电力系统运

5、行的安全稳定，而操动机构是断路器的核心部件之一，是断路器可靠运行的重要保障，所以对断路器操动机构的研究一直受到相关技术人员的重视。近年来兴起一种新的高速电磁斥力开关，这种基于感应涡流原理的电磁斥力技术可以高速推动受力件运动，实现开关快速分合闸。电磁斥力技术具有动作速度极快、结构简单、动作分散性小、易于控制等诸多优点，采用电磁斥力驱动永磁机构进行分闸动作，并将其与真空断路器配合有助于提高断路器的同步控制技术，具有很好的应用前景。因此，对应用电磁斥力技术的操动机构的研究具有重要意义。本文针对一般的高压真空断路器永磁操动机构很难在分闸速度上进

6、一步取得提升，为了获得更快的分闸速度，提出了一种针对126kV断路器有别于传统永磁操动机构的应用电磁斥力原理的高速永磁操动机构，应用电磁斥力技术实现断路器分闸过程，设计制作了基于电磁驱动的永磁速操作机构样机，并对其进行实验研究。本文首先介绍了高压真空断路器和永磁操动机构的发展历程和现状，并简介了电磁斥力技术的发展情况。然后对本文所提出的基于电磁驱动的126kV真空断路器永磁操动机构进行了基本工作原理和设计方法的阐述，并对其进行了理论分析。在此基础上应用AnsoftMaxwell有限元仿真软件对所提出的永磁操动机构进行了仿真分析，得到了其

7、静态特性和动态特性仿真结果。参照传统永磁操动机构性能，对比本文所设计机构仿真结果，得出基于电磁驱动的高速永磁操动机构对分闸速度的明显提升。最后在以上工作的基础上，制作了基于电磁驱动的126kV真空断路器永磁操动机构样机，结合126kV真空灭弧室，搭建实验平台，对样机进行实验，并对实验结果和仿真结果进行对比，最后通过实验结果验证了仿真结果的正确性。关键词真空断路器；操动机构；电磁斥力；设计与仿真-I-ResearchofPermanentMagnetActuatorfor126kVVacuumCircuitBreakerBasedonEl

8、ectromagneticDrivingAbstractThereliabilityofcircuitbreakerdirectlyaffectsthesafetyandstabilityofthepowe