学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

252kV SF6断路器压力特性理论计算与试验研究

作　者: 刘克彬
导　师: 林莘
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 电机与电器
关键词: 断路器 灭弧室 压力特性计算 压力特性试验
分类号: TM561
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 123次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


最近十年,我国高压开关行业主要是以企业自行开发设计为主,同时吸收国外先进技术进行二次开发,SF6开关已成为行业高压设备的主导产品,基本实现了行业产品无油化。但是超高压断路器的研发制造还存在许多难点需要解决,因此本文根据研制开发特高压断路器的需要,在与河南平高电气股份有限公司合作的“1100kV双断口断路器开断性能及其相关技术研究”项目的平台上,针对SF6断路器的工作原理和特点,选取电压等级相对较低的252kV压气式SF6断路器作为研究对象,建立适合于SF6断路器开断过程的数学模型,计算并分析了空载及大电流情况下灭弧室内部气体压力特性。并对252kV断路器灭弧室内气体压力特性进行了测量,验证了压力特性数学模型及计算结果的正确性。由于数学模型和相应的数值计算方法和技术具有通用性,可将其应用于高性能的特高压断路器的开发和研制中。本课题首先针对所研究灭弧室的具体结构模型,建立灭弧室内气体压力特性数学模型,利用FORTRAN语言自编程序,对开断过程中灭弧室内的气体压力特性进行计算,分析压气室气体压力、温度、行程随时间的变化特性。文中设计并搭建了整套灭弧室内压力特性测量系统。选取灭弧室中压力变化有代表性的四个点,测量了空载及大电流开断情况下灭弧室内各个点的压力特性,得到了灭弧室内各点压力变化的特点。利用得到的试验结果对计算结果进行验证,验证结果表明本文的理论计算程序是正确可行的。本文的理论计算研究工作为发展断路器研制设计打下基础,压力特性试验研究工作对断路器的熄弧性能以及相关理论的研究有着重要的指导意义。文中的全部研究工作为国内实现特高压电网的建设奠定了坚实的基

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 绪论  10-19
  1.1 课题背景  10-11
  1.2 高压SF6断路器的背景与发展  11-12
  1.3 SF6断路器研究现状与发展  12-13
  1.4 SF6断路器开断性能研究现状  13-16
    1.4.1 开断性能模拟计算  13-14
    1.4.2 开断过程的参数测量试验  14-16
  1.5 课题提出和研究内容  16-19
第二章 灭弧室压力特性计算  19-38
  2.1 建立压力特性的数学模型  19-25
    2.1.1 触头超程运动阶段  22-23
    2.1.2 电弧堵塞加热气体阶段  23-24
    2.1.3 气体吹弧阶段  24-25
  2.2 电弧能量计算方程  25-27
    2.2.1 电压梯度的选取  25
    2.2.2 电弧直径的选取  25
    2.2.3 电弧功率计算  25-27
  2.3 气体质量流量计算方程  27
  2.4 操动机构运动数学模型  27-29
  2.5 计算结果  29-32
  2.6 计算结果分析  32-33
  2.7 喷口结构对压气室内气体压力特性的影响  33-35
  2.8 不同开断电流峰值的影响  35-37
  2.9 本章小结  37-38
第三章 SF6断路器灭弧室压力特性试验方案  38-51
  3.1 测量系统的特点  38
  3.2 测量系统设汁  38-41
  3.3 测量点位置选取  41-42
  3.4 传感器选取与外形设计  42-46
    3.4.1 传感器选取  42-44
    3.4.2 传感器外形设计  44-46
  3.5 试验相关设计  46-49
    3.5.1 静压和动压问题  46-47
    3.5.2 试验防干扰措施  47-48
    3.5.3 断路器操动机构行程曲线测量  48-49
  3.6 试验振荡回路  49-51
第四章 试验结果与分析  51-74
  4.1 概述  51
  4.2 空载测量结果与分析  51-55
  4.3 负载测量结果与分析  55-65
    4.3.1 开断10kA电流灭弧室压力特性测量  56-59
    4.3.2 开断50kA额定短路电流灭弧室压力特性测量  59-65
  4.4 不同开断电流与不同燃弧时间下测量结果分析  65-68
    4.4.1 不同开断电流下试验行程曲线对比  65-66
    4.4.2 不同开断电流下灭弧室压力特性试验对比  66-68
  4.5 灭弧室充N2与SF6空载测量结果对比  68-71
  4.6 理论计算与试验结果比较  71-73
  4.7 本章小结  73-74
第五章 结论  74-76
参考文献  76-79
在学研究成果  79-80
致谢  80

相似论文

  1. 单极固态断路器的研制,TM561
  2. 压气式断路器气流运动检测,TM561.1
  3. 地铁机车用直流断路器的设计,TM561
  4. 基于DSP的无刷直流电机机构控制系统研究,TM33
  5. 基于GPRS的电网断路器状态监测无线节点设计与实现,TN929.5
  6. 高压SF6断路器灭弧室的喷口优化设计,TM561.3
  7. 高压断路器气流场与旋转磁场研究,TM561.3
  8. 基于AVR单片机的真空度在线检测系统研究,TM561.5
  9. 干式空心电抗器匝间绝缘检测系统仿真与实验,TM47
  10. 真空断路器新型灭弧结构及机理研究,TM561.5
  11. 真空灭弧室产生X射线的危害与应用研究,TM564.2
  12. 永磁机构真空断路器关键参数在线监测技术的研究,TM561.2
  13. 真空灭弧室真空度两种测量方法及其互补性分析,TM561.5
  14. 真空度测量和寿命管理专家系统的原型化设计,TP182
  15. 真空灭弧室绝缘水平的分析与探讨,TM561.5
  16. 真空接触器用真空灭弧室的小型化,TM572
  17. 高压断路器关键部件可靠性设计,TM561
  18. 新型真空断路器纵向磁场触头结构的研究,TM561.2
  19. 基于单线圈永磁机构的相控开关控制器的设计,TM564
  20. ZN85A-40.5真空断路器的设计,TM561.2

中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 电器 > 开关电器、断路器 > 断路器
© 2012 www.xueweilunwen.com