35kV真空開關永磁機構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,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 并聯(lián)電容器 開關 的 真空斷路器電氣壽命 S. . 8760 in to of is on To do it is to or a a to An is to of on of on a 0 4 kV up 2 in 0 is 0,000 in 摘要 ：為了提高配電效率和經濟原因，功率因數(shù)需要被校正在中壓配電網中。要做到這一點，它是強制性的，每天一次或兩次切換電容器組。真空斷路器通常用于切換電容器組。一個自動化系統(tǒng)是用來評估真空斷路器依靠并聯(lián)電容器切換參數(shù)的電壽命。這個實驗包括打開和關閉一個三相電路斷路器的操作。這個系統(tǒng)有兩個主要的優(yōu)點，可用的最大無功功率 20 無功在 24千伏時浪涌電流高達 22客戶應用中常用的值是在 10 短期耐力測試時間 5 周相比操作 10000 次只有 8 天在實驗室。 I. 引言 在配電中，電容器廣泛應用于中壓電網的功率因數(shù)校正。這種校正提高配電效率和節(jié)約成本。關于真空斷路器 并聯(lián)電容器的開關 的性能 ，重點是一般的標準要求 [ 1， 2 ]。 電容器組被切換通常每天一次或兩次，在 [3]里描述。因此，具有 10,000 次操作的真空斷路器的電氣壽命，能在 14 年和 33年之間。 表 準要求[1， 2]和客戶的需要。 表 I 標準和大多數(shù)客戶需要比較 大多數(shù)研究如 [5]描述了在 [1， 2]規(guī)定的操作的數(shù)量有限的 情況下 真空斷路器的性能。 參考文獻 [ 4 ]介紹了真空斷路器高達 1000 的操作行為。因此直到現(xiàn)在，制造商需要從最終用戶的反饋來評估他們的設備的性能。本文介紹了一種在一個快速步伐的時代 ，真空斷路器 生命周期性能可行研究的自動化系統(tǒng)。 因此，可以獨立調查并聯(lián)電容器 開關 參數(shù) 影響。 并聯(lián)電容開關特性 相比并聯(lián)電容器的電阻或電感負載其開關是特定的。在并聯(lián)電容器的轉換期間，最重要的現(xiàn)象出現(xiàn)在分合閘操作過程中。 合閘 操作期間（以 如圖 1 所示），勵磁涌流對真空斷路器的電氣壽命 有 強烈影響。 在分閘操作（通過 圖 1 中表示），其中斷電流是低的（與短路電流相比），因為它是電容器組的額定電流。但是， 在三相網絡中性點不接地的電容器組中，電壓的峰值是約為電壓 勵磁涌流的影響，對真空斷路器來說維持合閘是沒有問題的 ，如 [ 3 ]所示 。 圖 1 并聯(lián)電容器切換的典型波形 在合閘操作開始時，斷路器接收命令以合閘。斷路器的移動觸頭由機構移動。隨著觸點間隙的減小，電場增大。當電場優(yōu)于的觸點之間的短間隙的介電強度發(fā)生電弧，這是預觸發(fā)時間的開始。此弧繼續(xù)直到觸點完全關閉。這是預觸發(fā)時間的結束。 作為并聯(lián)電容器的浪涌電流要具有高的頻率和重要峰值，從電弧轉移到在預觸發(fā)時的接觸的能量是很重要的。這種能量引起接觸的表面上形成小的焊接點。 在 分閘 操作期間，額定電流（一般在 100 至 1000 之間）斷開遠低于短路電流或勵磁涌流。 與觸頭分離的電弧有一個低能量，可以不改變由沖蝕損傷引起的接觸面上的沖擊電流。短路故障后恢復電壓比暫態(tài)恢復電壓慢，但更高。真空滅弧室的介電強度必須在接觸的表面很高即使有勵磁涌流的降解。 考慮到由于勵磁涌流和觸頭的沖蝕磨損，必須對斷路器的耐久性進行評估。 它是不可能的解離真空斷路器和機制。相同的真空斷續(xù)器將根據機制和斷路器的結構具有不同的電氣壽命。 機制內的能量影響到速度和應用到觸點的影響。該體系結構影響分合閘過程中的反彈時間。 自動系統(tǒng)的描述 這些試驗直接連接到中壓網絡比較困難，通常為短斷路操作測試的合成實驗室也被使用，測試電路的全局圖示于圖 2。 分合閘操作已經分離 ， 當然，這兩個操作必須被執(zhí)行，以獲得斷路器的實際性能。因此，全 局 框圖分成兩部分。電路的左手部分用來重現(xiàn)該 合閘 操作。電路的右邊部分是用于 重現(xiàn)分閘 操作。 一個廣泛的并聯(lián)電容器切換參數(shù)可以通過 15種不同的耦合電容器和 34種不同的耦合電感得到。隨著自動化系統(tǒng) 發(fā)展 ，高達 510 的耦合電容和電感可以實現(xiàn)調整頻率和勵磁涌流的大小。通常情況下，浪涌電流的值是高達 10 峰，而在這里，所產生的浪涌電流是高達 22 千安的峰值。分閘操作期間模擬的無功功率是高達 10無功在 12千伏和高達 20無功在 24千伏。所述的自動化系統(tǒng)在額定電壓高達 24千伏的條件下被設計為再現(xiàn)的電網絡。 即使為了簡化圖表，保證人的安全的要素也不能被簡化。 對于進一步的細節(jié)，在左邊的部分，自動化系統(tǒng)產生的浪涌電 流，以再現(xiàn)合閘操作（如圖 3 所示）。在右邊的部分，自動系統(tǒng)在應用程序的恢復電壓，以再現(xiàn)的分閘操作之前，產生一個一半額定電流（如圖 4 所示）。 圖 2 測試電路的整體圖 圖 3 浪涌電流生成圖 A. 電路合閘操作 圖 3 表示整體圖的左邊部分圖用來產生浪涌電流。 接觸器 其他的 接觸器 （ 打開的。 在開始時，被測電路斷路器（ 打開。電容器（ 三個充電器（ 電。 電容器充電電路通常用于合成實驗室。它的主要優(yōu)點是能夠供應恒定的電流，提供一個恒定的電容器充電。 每相可以使用獨立和不同電壓值，極性，電容和電感耦合進行編程。 在電容器充電后，合閘操作可以由一個閉合指令發(fā)送到斷路器處測試。 三個電流從電容器通過電感（ 斷路器 傳到 大地。斷路器的操動被六個電壓傳感器（ 三個電流傳感器（ 放置在斷路器內部的三個位移傳感器用來測量真空斷路器的移動接觸的瞬間運動測量。 這是合閘操作的完整序列。 圖 3 浪涌電流生成圖 B．電路分閘操作 圖 4 表示的是用于產生額定電流和恢復電壓的全局圖的右邊部分。 接觸器（在圖 3中 打開的， 接觸器（ 閉合的。 在開始時，被測斷路器（ 關閉。低壓電容器（ 由三個充電器（ 電。 如上所述，每相可以使用獨立和不同電壓值，極性，電容和電感耦合進行編程。電容器的充電后，分閘操作由發(fā)送給接觸器（ 關閉命令啟動。 三電流從電容器通過電感（ 斷路器傳到大地。當前的半周期，被測電路斷路器以及接觸器 被斷開。 在電流結束時，將恢復電壓應用于斷路器的編程通過閉合接觸器 恢復電壓是三相共有的。 如果有一個或多個相位的非持續(xù)破壞性放電的存在，部件（ 許系統(tǒng)標識默認相。這是在分閘操作的完整序列。 圖 4 電流和恢復電壓產生圖 C. 自動功能 兩個序列由可編程控制器的自動化。每次操做的時候，控制器都分析每個關鍵組件的響應時間，以便校正和修改下一個測試序列。計算機存儲所有由傳感器測得的數(shù)據。每個測試中，計算機分析和計算之間所有重要的價值仍授權給予自動化繼續(xù)進行測試。 對于每一個合閘運算，計算出的值是浪涌電流的峰值，它們的頻率，電容的充電電壓和每一個階段的預觸發(fā)次數(shù)。 對于每次分閘運算，計算的值是開斷電流的均方根值，恢復電壓、每相上 數(shù)量和時間。 一個 完整的序列（一個 合閘 操作后跟一個 分閘操作 ），持續(xù)時間取決于參數(shù)大約 70秒。這種系統(tǒng)的一個重要特征是 10,000次操作可以在只有 8 天 時間 內完成。 D. 波形圖 此自動系統(tǒng)的典型波形圖被記錄下來。 圖 5 是合閘操作的典型波形圖。圖 5 的上部（ n° 1）波形圖表示，浪涌電流對應的并聯(lián)電容器切換參數(shù)進行測試。 n° 3 表示浪涌電流的起點。圖 5 下部（ n° 2）的波形代表移動觸點的移動。 n゜ 4 表示當移動和固定觸頭是完全關閉的時間。 預觸點時間為 n°3 和 n° 4 之間的間隔。 圖 5 合閘操作的典型波形圖 圖 6 分閘操作的典型波形 圖 6 是分閘操作的典型波形圖。圖 6 上部（ n° 1）所示波形圖是半波額定電流對應的并聯(lián)電容器切換參數(shù)進行測試的圖形。該電路產生的電流的半周期，該電路斷路器必須斷開。在圖 6 下部（ n° 2）的波形圖表示恢復電壓。 真空斷路器必須承受沒有任何 再起弧的恢復電壓。 結果與討論 通過保持相同的架構，機制和真空滅弧室，一些測試中實現(xiàn)不同的并聯(lián)電容器切換參數(shù)。圖 7 中示出了一個總結曲線，并解釋了在故障前的操作數(shù)取決于浪涌電流的能量。斷路器的故障模式可能是一個移動觸點和固定觸點之間的焊接（要分閘斷路器的問題）或過大變形的接觸（要合閘的斷路器問題）。 斷路器壽命的殘酷減少被發(fā)現(xiàn)是浪涌電流的能量超過一個臨界值。 類似關于浪涌電流的能量與生的效果說明為已經在 [6]中描述。 圖 7 浪涌電流能量故障之前的操作 數(shù) 圖 8 不同操作數(shù)的預觸發(fā)時間 隨著自動化系統(tǒng)的計算，圖 8 表示每相對操作數(shù)的預觸發(fā)時間?？梢钥吹皆诓煌僮鲾?shù)下穩(wěn)定的預觸發(fā)時間。 V. 結論 本文中，合成測試實驗室提出測試三相并聯(lián)電容器開關的電氣壽命。測試包括一個三相真空斷路器分合閘操作。 要測試的最大無功功率為 20 無功在 24 千伏帶有浪涌電流高達 22 千安的情況下。 這個自動系統(tǒng)的一個優(yōu)點是能夠探索比廣大客戶應用程序（在 10 千安）更嚴重的情況。 另一優(yōu)點是短的試驗持續(xù)時間，與在實驗室 5周相比 10,000 次操作只要 8 天。 測試正在進行中，以探索和評估各因素對并聯(lián)電容器開關的真空斷路器電氣壽命的影響。未來的論文將公開這些調查的結果。 致謝 作者感謝帕斯卡爾佩蒂特在執(zhí)行過程中的支持，塞爾橄欖在設計和安裝過程中的幫助，彼埃爾高蒂爾在電磁兼容工作，在安裝過程中，對機械裝配工作和電氣布線，和漢斯謝勒肯斯刺激的討論。 參考文獻 [1] 2271“00: ,2008 [2] 37, “C on a 2005 [3] . “ 2008 [4] T. T. T. Y. . “y 993 5] F. F. M. M. of 232008 [6] A. W. “ of 021992