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【6h】

一种用于熔断器节省的快速断路器研究

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声明

1 绪论

1.1 课题背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 经济性分析

1.4 本文主要研究工作

2 主开关的设计

2.1 单稳态永磁机构原理

2.2 单稳态永磁机构参数的仿真研究

2.3 单稳态永磁机构的样机实验

2.4 本章小结

3 断路器控制系统设计

3.1 断路器控制系统软件设计

3.2 断路器控制系统性能测试

3.3 本章小结

4 微型斥力机构设计

4.1 微型斥力机构的设计

4.2 微型斥力机构的特性分析

4.3 本章小结

5 跌落式熔断器熔丝特性仿真

5.1 熔断器及其弧前数学模型

5.2 熔断器的仿真建模流程

5.3 仿真结果分析

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢

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摘要

熔断器作为配电网中人为设置的薄弱环节,一直以来并未受太多重视,市面上的产品质量也是参差不齐,特性曲线不符合标准不利于配电网自动化的实现,同时也不利于上游重合器动作时间的整定配合。据统计,在配电网中瞬时故障占总的故障比例为80%左右,而因为瞬时故障所造成熔断器的开断是完全可以避免的。为了别面这种情况,本文研究了一种快速断路器。选定单稳态永磁真空断路器作为主开关,以达到快速开断为目的,通过仿真与实验的配合研究,调整机构的参数,最终使断路器的刚分时间缩小到5ms左右,远低于同电压等级的其他断路器的50ms;在较小的短路电流的情况下,并不需要对熔断器进行快速开断,这时候适合利用熔体的安秒特性曲线,进行反时限开断。
  本研究在现有的DSP控制板的基础上,设计了智能开断软件系统,程序中设计了数字滤波来减小杂波干扰,对输入的电压的信号进行大小判断,利用查表法,能够较快的得到不同倍数的短路电流的延时开断时间,并发出分闸信号;在发生较大程度的短路电流的情况下,基于DSP的控制系统有赖于一系列的电流检测处理滤波等分析判断,在弧前时间较长的情况下,尚有能力,但是在大短路电流故障的情况下,时间则显得过长。因此设计了一种微型的斥力机构,它在较大的短路电流情况下,能够快速动作,触发单稳态机构的分闸控制回路。从而在短路故障发生的一个周期之内便能开断线路;对熔断器的熔丝特性进行了仿真研究,在单一熔体的情况下,分别仿真了多组不同短路电流情况下的时间温度关系,得到相应的弧前时间,在此基础之上绘制该熔体的安秒特性曲线;在考虑熔体轴向拉应力的情况下,进行了电-热-结构场的耦合仿真,得到了不同大小轴向拉应力的对弧前时间的影响结果。设计的断路器通过与熔断器的串联,在故障发生的时候快于熔断器开断,通过一次重合对瞬时与永久故障分别处理。这样既可以减少熔断器因为瞬时故障造成的误动作,而达到节省或保护熔丝的目的,也可以减小瞬时故障停电所影响的范围,提高配电网的可靠性,符合配电网的发展趋势。

著录项

  • 作者

    梁伟朋;

  • 作者单位

    大连理工大学;

  • 授予单位 大连理工大学;
  • 学科 电机与电器
  • 授予学位 硕士
  • 导师姓名 董恩源;
  • 年度 2017
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类 设计;
  • 关键词

    短路保护; 快速熔断器; 延时开断;

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