高压断路器弹簧操动机构的优化与仿真

根据VS1型高压断路器弹簧操动机构的分闸运动原理,考虑超行程运动阶段,改进能量法,建立高压断路器弹簧操动机构的运动方程。为了控制分闸过程,以给定的分闸特性曲线为目标,以分闸弹簧、分闸拉杆和连杆长度为优化参数,对分闸性能进行优化。然后使用ADAMS建立弹簧操动机构的动力学模型,对优化前后的机构性能进行对比。仿真结果表明,改进后的能量法能够准确分析整个分闸过程,优化方法能够从整体上改进弹簧操动机构的运动特性。     

一起高压断路器弹簧机构拒分故障分析

高压断路器是电力系统中常用的控制和保护设备，以12 kV断路器开关柜弹簧机构拒分故障为背景，分别对断路器核心模块的分闸阻力矩和机构分闸输出扭矩进行测试，验证机构与开关模块的适配能力。检查机构核心部件分闸掣子的尺寸，通过计算摩擦圆半径以及驱动力臂，查明故障原因是分闸掣子与限位块导致力臂变短，阻力增加造成闭锁，分闸弹簧无法驱动滚子实现分闸。     

GIS断路器弹簧操作机构拒分闸故障的分析与处理

近年,GIS断路器弹簧操作机构经常出现分合闸故障,影响电力系统稳定性.为了解决此问题,对常见的GIS断路器弹簧操作机构故障缺陷进行研究.以CT26型弹簧操作机构为例对其机构进行分析,得到了造成其拒分闸故障的常见原因.结合故障实例,阐述GIS断路器分闸故障分析与处理的过程,得出断路器故障是由于主拐臂轴销脱扣安装孔材质硬度...     

基于正交试验法的高压断路器机构多指标仿真优化

高压断路器是高压输电系统中控制通路、开路的重要器件,而高压断路器的合闸、分闸动作时间则是评价其机械性能的两项重要指标。本文通过设计正交试验方案,采用虚拟仿真技术,实现机构机械性能的多指标优化。首先在ADAMS中建立了高压断路器机构的多体动力学模型,完整复现了机构的储能、合闸和分闸动作的动力学仿真;接着结合高压断路器机构的实际功能,分析了关键零部件储能拉簧、分闸拉簧以及触头压簧对于合闸和分闸动作的影响;最后同时考虑合闸时间和分闸时间两个指标,通过正交试验进行了机构多指标优化,得到了最优的弹簧刚度参数组合。     

弹簧机构断路器拒动原因分析与对策

弹簧机构断路器分合闸采用机械传动结构,通过巡视难以发现机械机构内部卡涩等隐藏缺陷,只能借助机械特性试验进行判断。若断路器长时间处于合闸位置,弹簧机构内部零部件可能由于长时间受分闸弹簧作用力发生卡涩,导致断路器分闸失败,影响电力系统安全稳定。针对此类问题,以一起110 kV弹簧机构断路器拒动故障为例,根据现场一次系统、二次系统检查情况、弹簧机构分闸系统在合闸状态下的应力分布仿真结果和弹簧机构动作原理,分析故障原因为：断路器长时间处于合闸位置,脱扣轴销在主拐臂脱扣轴销安装孔受力点处形成压痕,摩擦力增大导致脱扣轴销无法转动,最终导致断路器分闸失败。最后,从采购、设计、制造工艺和零部件检测范围比例方面提出减少同类型故障措施,为设备可靠运行提供有效指导。     

高压断路器分合闸电气控制回路原理解析

<正>高压断路器是电力系统重要的电气设备,在日常运行、检修过程中,断路器分合闸电气控制回路故障时有发生,严重影响断路器的正常运行及故障的快速诊断处理。下面结合断路器分合闸电气控制回路图,详细介绍其工作原理及常见故障的诊断处理,供同行参考。断路器分合闸电气控制回路(以目前变电站常见的真空断路器配弹簧操动机构为例)如图1所示。1 远方和就地转换的分合闸电气控制回路(1)就地分合闸操作时,将远方就地转换开关QK旋至就地位,手合QK至分闸     

ZN12—10系列真空断路器的故障及维护

1 故障及处理 1．1 误合闸 ZN12-10系列真空断路器由运行转热备用：由该型断路器的工作原理得知,断路器在合闸后,合闸弹簧处于储能状态,分闸用的是分闸弹簧的能量,因此断路器分闸后,合闸弹簧仍然处于准备合闸状态,如果此时拉出断路器小车,由于振动或者机构滑动等原因极可能引起误合闸。     

高压断路器弹簧操动机构典型故障应力分析

弹簧操作机构是高压断路器的关键部件,其技术性能的优劣对断路器影响重大。首先,分别选用HyperMesh、 LS-DYNA软件对CT14型高压断路器弹簧操动机构进行有限元分析,探究在传动杆销轴一端断裂故障和转动副卡滞两种故障下弹簧操作机构拐臂、传动杆、分闸弹簧、扇形板、弯板等敏感单元应力分布情况。然后,实测了CT14型高压断路器弹簧操动机构在两种故障下的应力数值,验证了有限元分析的准确性。结果表明两种故障都将引起弹簧操作机构各部位的应力分布出现不同程度的变化,危害到机构的运行安全,分析结果可为CT14型高压断路器弹簧操动机构的优化设计、运行状态监测等提供参考。     

高压断路器分合闸线圈电流采集实验平台与故障模拟实验研究

高压断路器是电力系统的关键设备,分合闸线圈是断路器操动机构的核心部件。近年来,分合闸线圈故障时有发生,严重影响了电力系统的安全性能。文中研究了高压断路器分合闸线圈的回路结构和动作原理,设计了断路器机构模拟样机,搭建了断路器分合闸线圈电流采集试验平台。基于该平台,获取了正常和几种故障情况下的分合闸线圈电流曲线,提取了主要的特征参数并进行了分析,论证了分合闸线圈发生故障时特征参数的变化规律,为基于电流波形诊断分合闸线圈的运行状态提供了依据。     

ZN63型断路器操动机构合闸弹簧应力松弛仿真分析与诊断

文中通过在动力学仿真软件中建立断路器运动仿真模型,设置不同程度的合闸弹簧应力松弛故障,分析了合闸弹簧应力松弛对断路器操动机构运动特性的影响;采集了断路器操动机构合闸弹簧在正常及应力松弛故障下的振动信号,提出一套基于小波包敏感频段能量法的断路器合闸弹簧应力松弛故障的诊断方法。试验表明,该方法能够有效地区分弹簧是否发生应力松弛故障。     

基于振动信号的高压断路器螺栓松动故障诊断研究

断路器在电力系统中肩负着控制和保护的重要任务，加强对断路器机械系统潜伏性故障诊断研究，对提高断路器在运行中的可靠性具有重要意义。文中以ZN98型真空断路器为研究对象，依据其振动强度建立了一套高压断路器振动加速度测试系统，基于MATLAB小波包频带能量分解算法提取故障诊断特征量。以紧固螺栓松动的潜伏性故障为例，分析了不同频段的振动信号能量图谱，提出了一套高压断路器弹簧操动机构螺栓松动潜伏性故障的诊断方法。研究表明，设置单个紧固螺栓故障时，传感器测试位置距离故障螺栓越近所得的特征量阈值越大，应选取特征量阈值的最小值作为测试位置的故障诊断判据；相较于断路器的分闸过程，合闸过程的特征量阈值更能明显准确地反映断路器的机械状态。     

断路器机械特性仿真分析

正在产品样机研发前期,对产品进行仿真计算,可提前了解产品性能,为后续改进及试验提供指导。建立了弹簧操动机构与断路器动力学仿真分析模型,研究了分合闸弹簧性能对断路器机械特性的影响以及分闸缓冲器阻尼对断路器分闸特性的影响,通过合理选取分合闸弹簧参数及阻尼系数,最终得到了满足要求的断路器机械特性曲线,验证了弹簧操动机构与断路器匹配的可行性。     

500kV HGIS/GIS断路器液压弹簧机构手动储能装置的设计与实现

HGIS/GIS设备的断路器液压弹簧操动机构出现故障,导致断路器机构无法储能,以致闭锁分闸时须先将故障断路器各侧设备停电,再无压拉开故障断路器两侧隔离开关将其隔离,此操作过程耗时长且会损失大量负荷。为此,研制出一种能实现机构高油压储能活塞与工作油缸之间能量传输的装置,使操动机构能快速分闸,进而隔离故障。     

500kV HGIS/GIS断路器液压弹簧机构手动储能装置的设计与实现

HGIS/GIS设备的断路器液压弹簧操动机构出现故障,导致断路器机构无法储能,以致闭锁分闸时须先将故障断路器各侧设备停电,再无压拉开故障断路器两侧隔离开关将其隔离,此操作过程耗时长且会损失大量负荷.为此,研制出一种能实现机构高油压储能活塞与工作油缸之间能量传输的装置, 使操动机构能快速分闸, 进而隔离故障。     

配弹簧机构的高压断路器分闸特性建模与仿真

分析高压断路器分闸运动特性,对提高断路器的性能有重要的意义。文中以配弹簧操动机构的高压SF6断路器为研究对象,从断路器分闸时空载的角度考虑,在分析缓冲器与灭弧室的工作原理基础上,利用Adams与MATLAB软件建立了弹簧操动机构与灭弧室联合模拟仿真模型。得到断路器空载条件下的分闸运动特性,所得的仿真曲线与试验曲线相吻合,证明了仿真模型的准确性,并在此基础上分别研究了压气室气体压力与缓冲器缓冲阻力在空载分闸过程中的变化规律。该建模与仿真方法能够方便给出各零部件的受力情况,为后续零部件强度与疲劳寿命的校核提供了帮助,同时也为提高断路器开断性能提供了参考依据。     

弹簧疲劳对高压SF6断路器机械特性的影响研究

机械特性对高压断路器的开断性能具有重要的意义.文中以配弹簧操动机构的126 kV高压SF6断路器为研究对象,实验测量了分合闸弹簧的疲劳曲线,在分析弹簧疲劳机理的基础上,基于弹簧应力松弛过程的理论模型建立了预测弹簧疲劳的线性回归方程;建立高压断路器弹簧机构多体动力学模型,根据高压断路器实际工况进行动力学仿真,从而对高压断...     

新型12 kV真空断路器单稳态永磁机构的设计

高速发展的电力系统要求电力故障在更短的时间内切除，而传统的永磁断路器难以达到要求。以ZW32 12型户外交流高压真空断路器为原型，设计了一款三相独立运动的单线圈单稳态永磁机构，每相永磁机构内置分闸弹簧、励磁线圈及永磁体，与真空灭弧室通过绝缘拉杆直接相连，采用的直线运动方式使其在体积、功耗、性能等方面都有所改善。     

弹簧刚度及摩擦力对断路器操动机构动特性的影响

高压断路器操动机构的可靠性是断路器稳定运行的重要保证。笔者利用ADAMS软件建立了CT26型弹簧操动机构的动力学仿真模型,对操动机构动触头的分合闸运动进行了动力学仿真分析,并通过实验数据验证了所建模型的准确性。重点分析了分合闸弹簧刚度以及机构摩擦力对断路器动特性的影响。仿真结果表明,上述两种因素直接影响着操动机构的分合闸时间、速度以及凸轮机构的使用寿命。分析方法和结果可为断路器操动机构的设计研究和日常维护提供参考依据。     

LW15-252开关CQ6气动机构改造

高压开关是电力系统中重要的控制和保护电器,操作机构作为高压开关的重要组成部分,用来使开关分闸、合闸并维持合闸状态。目前使用的高压开关,其操作机构主要有电磁、弹簧、压缩空气、液压及液压弹簧式等几种。据统计,高压开关的障碍70%以上是操作机构故障,所以,高压开关的检修维护工作重点应放在操作机构上。1LW15-252开关CQ6型气动机构简介CQ6型气动机构是一种以压缩空气作为分闸动力、辅以合闸弹簧作为合闸储能元件的操作机构。分闸过程中通过气缸活塞给合闸弹簧进行储能,同时经机械传递元件使触头完成分闸动作,并经过锁扣系统使合闸…     

基于MATLAB仿真的缓冲器对断路器分闸特性影响研究

为研究用于弹簧操动机构中的排孔式液压缓冲器结构参数对高压断路器分闸特性的影响,文中以排孔式缓冲器工作原理为基础建立了缓冲过程的数学模型,应用MATLAB对数学模型进行仿真求解。仿真所得曲线与试验曲线相吻合,证明了仿真的准确性,并依此为依据,仿真得到缓冲器在不同阻尼孔直径、不同阻尼孔位置、不同活塞与缸体配合间隙以及不同分闸弹簧刚度下对断路器分闸特性的影响,该研究为设计出满足断路器分合特性的缓冲器提供了理论指导。