真空断路器永磁机构同步控制技术研究

摘要

真空断路器是配网中应用面积极巨大的核心装备之一。随着配电网更新升级与换代工作逐步推进与向前发展，真空断路器智能化相关科学研究也是日渐深入。研究真空断路器同步关合技术，开发具有国际先进水平的分相操作配电网开关设备，改变目前配网真空断路器开断形式单一的现状，己然演变成电网亟需解决的一个关键性课题。 本文以研究永磁机构真空断路器同步关合关键技术为目标，依托我国配电网建设改造实际工程需要这一背景，根据配电网对真空断路器操作功率小、同步关合时间控制精度高、灭弧过程快的基本要求，研究真空灭弧室结构优化和永磁操动机构动态特性。使用ANSYS软件构建永磁机构真空断路器灭弧室数字仿真模型，分析绝缘子分析绝缘结构形状、参数、电场分布特性等关键因素及其求解方法。优化后的灭弧室结果如图2.17所示，优化之后的真空断路器电场强度最小值对为2.12kV/mm，绝缘裕度足足提高了1.2倍。 采用有限元法研究该操动机构动作时间、稳定特性的影响要素，在C++环境下建立操动机构与电气参数和环境参数等多种影响因素间关系模型，研究真永磁机构特性方程。并设计了新型永磁操动机构，机构在8～12mm动作行程里，关、合闸速度提升了5%左右。 研究同步关合不同配电网设备时的关合特性参数，建立同步关合时间补偿模型，提高同步关合控制精度以取得预期的控制效果。使用遗传BP神经网络获得了最佳分闸位移曲线。 本文的研究内容对配电网真空断路器的优化具有一定借鉴意义，未来还需要结合配点网的实际运行情况对其性能予以优化，以满足实际生产的需求。

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