35kV真空開關永磁機構(gòu)分合閘操作控制器的設計與實現(xiàn)【獨家畢業(yè)課程設計帶任務書+開題報告+外文翻譯】

35kV真空開關永磁機構(gòu)分合閘操作控制器的設計與實現(xiàn)【獨家畢業(yè)課程設計帶任務書+開題報告+外文翻譯】,35,kv,真空開關,永磁,機構(gòu),合閘,操作,控制器,設計,實現(xiàn),獨家,畢業(yè),課程設計,任務書,開題,報告,講演,呈文,外文,翻譯 - 1 - 1．畢業(yè)設計的主要內(nèi)容、重點及難點 研究內(nèi)容 隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展和人民生活水平的顯著提高，社會對電力的需求越來越大，對供電質(zhì)量的要求也越來越高。 2009 年，國家電網(wǎng)公司提出我國建設堅強智能電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃，到 2020 年我國將全面建成統(tǒng)一的堅強智能電網(wǎng)，技術和裝備達到國際先進水平。建設智能電網(wǎng)不僅能將電能整合，合理分配，改善供電質(zhì)量，還能實現(xiàn)電網(wǎng)可靠、安全、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標。真空斷路器因其滅弧介質(zhì)滅弧后觸頭間隙的絕緣介質(zhì)都是高真空而得名，其具有體積小、重量輕、適用于頻繁操作、滅弧不用檢 修的優(yōu)點，在配電網(wǎng)中應用較為普及。永磁機構(gòu)是為了保證電力系統(tǒng)的安全運行，作為控制、保護元件的中壓斷路器必須能切斷額定電流，開斷關合短路電流，開合各種空載和負荷電路。為了完成這些任務，中壓斷路器必須能及時可靠地分合動靜觸頭，這要借助于操作機構(gòu)來完成。因此，操作機構(gòu)的工作性能和質(zhì)量優(yōu)劣，直接決定了中壓斷路器的工作性能和可靠性。近年來，伴隨著電力電子技術的發(fā)展出現(xiàn)了一種新型的操作機構(gòu)。它采用了一種全新的工作原理和結(jié)構(gòu)，工作時主要運動部件只有一個，具有較高的可靠性，因此備受關注。 本課題的研究內(nèi)容主要有以下幾個方面 ： (1)研究真空斷路器所配永磁操動機構(gòu)的原理、特點、結(jié)構(gòu)及其驅(qū)動方式。 (2)對 機構(gòu)的分合閘操作所涉及到的控制電路優(yōu)化設計的方法； (3)設計并實現(xiàn)電子式永磁機構(gòu)控制器，包括分合閘、充電回路、手動及遠動控制等功能； (4)通過分析確定操動機構(gòu)控制器的設計的方案； (5)通過仿真或試驗驗證方案的可行性，制作控制器樣機并給出初步的試驗結(jié)果。 研究重點及難點 重點： (1)了解 35空斷路器永磁操動機構(gòu)的機構(gòu)的特點及工作原理； (2)設計永磁機構(gòu)控制系統(tǒng)的電容充電控制環(huán)節(jié)； (3)通過控制器實現(xiàn)對斷路器的 智能化操作； (4)擴展遠動通信功能。 難點 ： （ 1）如何合理單片機程序，確保控制器智能化操作時保證對信號采集準確無誤； （ 2）作為給電容器充電的電源，必須考慮到電容器的耐壓及分合閘操作時所需的電源電壓； （ 3）為了防止電磁的干擾引起的誤動作，設計電路時要考慮到電源的電磁兼容性； （ 4）要注意強電與弱電隔離模塊的設計； - 2 - 2．準備情況（查閱過的文獻資料及調(diào)研情況、現(xiàn)有設備、實驗條件等） 研究背景及發(fā)展趨勢 （ 1）研究背景 真空斷路器在中壓配電領域得到了廣泛的發(fā)展并逐漸取得支配地位。永磁操作機構(gòu)采用一種全 新的智能選相真空開關結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)工作時主要運動部件只有一個，無需機械脫、鎖扣裝置，故障源少，可靠性較高，且使用壽命長，一般達十萬次以上，同時控制分合閘相位，實現(xiàn)同步控制，從而減少過電壓和涌流對系統(tǒng)的沖擊，減少系統(tǒng)保護的投入，提高系統(tǒng)整體壽命。永磁機構(gòu)通過電解電容儲能，對電源容量的需求像彈簧機構(gòu)一樣，控制器通過現(xiàn)代電源技術的處理，用極高的效率，靈活的將外部不同高低、不同性質(zhì)的電源，變換為設定的單一電源，使之適應同一種永磁機構(gòu)。而不需要用不同的機構(gòu)線圈去適應不同的電源，便于現(xiàn)代化的生產(chǎn)，便于調(diào)試的一致性。它突 破了傳統(tǒng)操動機構(gòu)的原理，在技術上有了很大的創(chuàng)新，其具有顯著地技術特點和先進性，永磁機構(gòu)真空斷路器將在今后中高壓設備領域內(nèi)越來越占有重要地位。 （ 2）發(fā)展趨勢 在中壓開關領域圍繞永磁操動技術的研究開始于 20 世紀 80 年代末。歐洲以英國及德國為代表。 1992 年英國曼徹斯特大學系統(tǒng)與能量組為 司設計了一臺永磁操動機構(gòu)模型。 1992 年前后永磁操動技術開始在英國工業(yè)應用。 由于永磁操作技術的顯著特點，以及在國外已形成的開發(fā)熱點，國內(nèi)一些短路器生產(chǎn)廠家和科研所也把目光投到了永磁機構(gòu)的研制上。永磁機構(gòu)以零部件數(shù)量少， 可靠性高等優(yōu)點吸收了越來越多目光的關注。國內(nèi)很快就開發(fā)出了具有自主版權的 永磁機構(gòu)真空斷路器。該斷路器具有零部件少，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，壽命長的，免維護等特點。并成功的解決了真空短路器的環(huán)境耐溫問題。 研究意義 永磁操動機構(gòu)作為一種新型的操動機構(gòu)，具有零部件數(shù)量少、可靠性高、免維護等傳統(tǒng)斷路器操動機構(gòu)所無法比擬的優(yōu)點，受到了世界各國的普遍關注。 近年來，人們對電力的需求不斷提高，電網(wǎng)的電壓等級和傳輸規(guī)模也在不斷的提高。斷路器由于其特殊的性能在電力系統(tǒng)中也發(fā)揮著非常重要的作用。在配電和供電系統(tǒng)中，由于斷路 器的使用量大面廣，操作頻繁，對于斷路器的可靠性和免維護性有著很高的要求。因此 ,斷路器扮演一個極其重要的角色。 主要參考文獻 [1]徐建源 ,孫建軍 ,林莘等 . 單穩(wěn)態(tài)永磁操動機 構(gòu)的 智能、 能控制 裝置 [J]．電氣時代， - 3 - 2006， 5:51 [2]李鵬．真空永磁斷路器智能控制器的設計與實現(xiàn) (D)京交通大學 ,2010. [3] E. A 998,2:688 [4]張靜 ,孫建軍 . 一種單穩(wěn)態(tài)永磁操動機構(gòu)的智能控制裝置的研制 [J]. 華通技 術 ,2007,3:19[5]錢家驪 ,徐國政 ,竇曉峰 . 中壓斷路器用永磁機構(gòu)中線圈不同布置的分析 [J]2000,02:25[6]孫逸 0D)京理工大學， 2014. [7]劉大鵬 D)中科技大學， 2007. [8]楊亭 D)南大學， 2005. [9]薛玉善 D)陽工業(yè)大學， 2004. [10]高麗 D)北電力大學， 2004. [11]方雨菡．永磁真空斷路器的智能控制 (D)南交通大學 ,2013. 現(xiàn)有設備 和實驗條件 計算機一臺 ，示波器，單片機開發(fā)系統(tǒng)等。 - 4 - 3、實施方案、進度實施計劃及預期提交的畢業(yè)設計資料 實施方案： 本課題分模塊設計，控制器主要由單片機控制模塊，由電源模塊，電容充電回路模塊，電容器組模塊，電容器電壓檢測模塊，分合閘線圈模塊，分合閘位移檢測模塊，顯示模塊，手動模塊，遠動控制信息模塊，線圈驅(qū)動模塊等組成。強弱電模塊間要進行光電隔離。通過單片機邏輯模塊輸出正確的操作指令，從而控制分合閘操作。此次系統(tǒng)控制采用 可控硅，控制器通過控制可控硅實現(xiàn)控制 儲能電容器對操動機構(gòu)分合閘線圈放電的控制，以完成對斷路器的分合閘操作。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖 1： 圖 1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 進度實施計劃： 第一階段 （ 2015 2016：分析畢業(yè)設計題目，閱讀理解任務書內(nèi)容，確定實施計劃方案。 第二階段 （ 2016 2016： 查閱相關文獻和資料，了解真空開關永磁機構(gòu)原理并畫出原理結(jié)構(gòu)框圖， 提交畢業(yè)設計開題報告，并翻譯 4 萬字外文文獻。 第三階段 （ 2016 2016： 確定可實行方案。 設計電路，畫 ，做出樣機電路板。提交 源文件一份 。 第四階段 （ 2016 2016：調(diào)試硬件， 設計程序。軟件編程并與硬件進行調(diào)試，完成制作的模擬樣機。 第五階段 （ 2016 2016：撰寫并 完善畢業(yè)設計論文 。 預期提交的畢業(yè)設計資料 1、撰寫兩萬字以上的畢業(yè)設計說明書（兼附 15 篇以上的參考文獻）；在畢業(yè)設計說明書中應包括 300～ 500 個單詞的英文摘要及關鍵詞； 2、完成與課題相關英文資料的翻譯（約四萬英文字符，附英文全文）； 3、完成 35空斷路器永磁操動機構(gòu)控制器的 設計方案； 4、設計出系統(tǒng)的硬件和完成相應軟件程序設計，給出必需的硬件實現(xiàn)原理圖； 5、根據(jù)課題任務與要求，完成可供 演示 的功能樣機。 - 5 - 指導教師意見 指導教師（簽字）： 年 月 日 開題小組意見 開題小組組長（簽字）： 年 月 日 院（系、部）意見 主管院長（系、部主任）簽字： 年 月 日