分合闸线圈铁心行程对断路器动作电压和时间的影响

本文针对高压断路器分合闸动作电压和动作时间不合格的问题,研究了分合闸线圈行程与断路器动作电压和动作时间之间的关系。通过理论分析表明,断路器线圈铁心间隙与分合闸动作电压成正比,铁心顶杆行程与断路器分合闸电压和动作时间成反比,在断路器机构没有出现明显问题的情况下,通过对铁心间隙和铁心顶杆行程的调整能够改善断路器分合闸动作电压和动作时间,使其恢复到合格范围内,从而消除缺陷,并通过实际案例证实了该结论。最后,提出了预防断路器分合闸电压和时间不合格的一些措施。     

欠电压脱扣器的设计

欠电压脱扣器是一种保护性附件,当受保护电路中电源电压发生一定的电压降时,能自动断开断路器,使该断路器以下的负载电器或电气设备免受欠电压的损坏。欠电压脱扣器的原理欠电压脱扣器是电磁一体化机构,主要包括控制电路和电磁系统两大部分。其中,电磁系统由励磁线圈、铁心(静铁心和动铁心)、磁轭支持板和反作用力弹簧等组成。当将欠电压脱扣器安装在断路器内时,与衔铁(动铁心)相连的脱扣秆(板)或拉杆与断路器的脱扣板操作机构的联杆相联或相对(中间留有一定间隙,作为动作行程)。欠电压脱扣器电路的进线接在断路器的相线端,其输出端接励磁线…     

真型断路器模拟缺陷下分合闸线圈电流波形试验研究

高压断路器随着运行年限增长或多次操作后可能出现机构部件缺陷,严重时会导致断路器拒动故障。传统检测手段只能在停电试验下开展机械特性检测,难以在运行状态下检测机构状态。为此基于真型断路器搭建了断路器模拟机构缺陷下分合闸线圈电流检测装置,首先利用该装置模拟线圈电阻超标、线圈电压下降、线圈铁芯行程变化缺陷,开展断路器线圈电流波形规律研究,为断路器机构状态带电检测奠定了基础,最后针对该装置提出了后续研究方向。     

基于线圈电流曲线与行程曲线的断路器操作机构故障诊断的对比研究

为研究线圈电流曲线与行程-时间曲线在断路器操作机构故障诊断上的区别,在分析了断路器操作机构线圈电流特性和触头行程-时间特性的理论基础上,通过对断路器操作机构的机械特性的测试,对比研究了断路器操作机构故障对线圈电流与行程-时间特性的影响。通过对比研究发现,线圈电流曲线在铁芯卡涩、线圈电压电阻变化、辅助触点灭弧困难、弹簧疲软故障方面比行程-时间曲线更灵敏、更准确。研究结果对断路器操作机构状态评估方法的选择具有一定的参考意义。     

35kV真空断路器永磁操动机构的研制

文章给出了真空断路器永磁操动机构的磁场计算方法，分析了永磁机构中的磁场分布和铁心受力。在计算的基础上研制了35kV真空断路器永磁操动机构样机并进行了实验。该永磁机构采用了圆柱形双稳态永磁机构，并通过对线圈和弹簧的设计与调试得到了满意的断路器分合闸性能。     

制砖切坯电磁铁设计和计算的探讨

本文介绍一个行程特别长的螺管电磁铁,利用两上线圈依次通电,来增加电磁铁的行程当动铁心工作到位之后,利用线圈通电将动铁心电将动铁心拉回。为了能将动铁心拉回到起始位置,再增加一个拉回线圈,整个电磁铁由三个线圈构成,按一定程序通电工作,形成一个特殊的结构的电磁铁。     

高压真空断路器的三线圈永磁操动机构分析

高压真空断路器触头大开距的特点限制了永磁机构在高压领域的发展。文中提出了一种三线圈永磁操动机构,通过与其他结构的仿真对比,证明了该结构不但可以显著提高分闸速度,而且在动铁心行程的末段还可以有效地限制其冲击速度。文中提出了分段导通的控制方法,在解决三线圈结构永磁机构线圈电流过大问题的同时,进一步降低刚合速度,为真空断路器的动触头提供缓冲保护,减小触头冲击力,能够有效地抑制传统双稳态永磁机构合闸速度过快造成的触头弹跳,延长了触头寿命。     

断路器分合闸线圈电流波形的差异机制研究

高压断路器是电网重要的保护和控制设备,断路器操动机构的缺陷与故障严重影响电力系统的安全稳定运行。分合闸线圈作为断路器操动机构的关键部件,线圈电流包含大量机构运行状态的信息。为深入探索造成分合闸线圈电流波形差异的原因,文中通过在实际断路器上的缺陷与故障模拟研究,对影响断路器分合闸线圈电流的因素进行了深入分析,区分出由于断路器本体特征和环境特征不同,造成的断路器个体之间的分合闸线圈电流的指纹特征差异。同时重点分析4种不同机构缺陷情况下线圈电流的变化特征,据此提出了基于分合闸电流波形的断路器机构状态评估关键点,为断路器智能化状态评估的实际应用奠定了基础。     

高压断路器操动机构用合闸电磁铁动作特性仿真研究

高压断路器操动机构中的电磁铁部分负责将电信号转化成机械信号,分合闸电磁铁能否正常运行影响着断路器的可靠性,为保证电磁铁的运行可靠性,需要对电磁铁的动作特性进行研究。文中以某高压断路器合闸电磁铁为例,介绍了合闸电磁铁的主要结构和工作原理,利用有限元分析软件Maxwell建立了合闸电磁铁的三维瞬态模型,并仿真分析了合闸电磁铁动作过程中各部分磁场分布、动铁心运动情况以及线圈电流变化情况;同时,通过实验测量高压断路器合闸电磁铁运动过程中合闸线圈中的线圈电流,将实验测得的线圈电流与仿真结果进行了比较。实验结果验证了仿真结果的正确性。     

基于SVM主成分分析的高压断路器分合闸线圈故障诊断研究

拒动是断路器最严重的故障类型之一,可能导致大面积停电事故,而近年来由于分合闸线圈故障导致拒动时有发生,诊断分合闸线圈的运行状态对于保障电网安全具有重要意义。文中以某型号SF6瓷柱式高压交流断路器中的分合闸线圈为研究对象,通过实验模拟电源电压跌落、供电回路接触不良、铁心卡涩、铁心空行程大这几种典型的故障类型,获取正常与故障条件下的分合闸线圈电流波形。进而采用支持向量机(SVM)算法对分合闸线圈故障进行诊断,特别是采用主成分分析法提取电流波形的特征参数作为诊断依据,实现了对故障的有效识别。基于SVM主成分分析的方法可方便构建故障诊断专家系统,以保障分合闸线圈可靠运行。     

动态式双稳态永磁机构的研究

提出了一种新型的应用于中、高压真空断路器的永磁机构,其特点是机构为非对称双稳态、多铁心、多线圈,永磁体安装在动铁心上。对这种新型的永磁机构进行了静态磁场分析和动态特性仿真,通过与传统的双稳态永磁机构比较分析得出,新型永磁机构比传统的永磁机构具有明显的优点。     

消除10kV开关拒动的办法

1987年,我局发生了几起10kV开关拒动引起越级跳闸事故,在分析处理过程中,发现主要原因是信号灯电阻配用不当。CD10型电磁跳闸机构,欲使断路器跳闸,应保证跳闸线圈的动铁心处于原始位置。红、绿指示灯一般选用XD_5型,灯泡为12V、100mA,串有2500Ω附加电阻。当断路器合闸正常运行时,红色指示灯电流(接近100mA)流过TQ线圈,虽不足以使铁心动作,但动铁     

LW15-220断路器拒跳的原因分析

某220kV变电所一台型号为LW15-220的SF6断路器在某日进行正常的分闸操作中,发生了C相拒跳故障,随即对断路器进行了检查。 1.检查及原因分析 打开机构箱门,检查二次回路按线是正确的,同时又测量了分闸线圈电阻值、分闸线圈铁心撞头与脱扣器的间隙h、分闸铁心行程S以及最低分闸动作电压值、测量结果与安装时的测试数值见附表。从     

基于27.5kV永磁机构开关的优化设计

针对应用于铁道牵引供电系统中27.5 kV真空负荷开关的永磁机构铁心行程长、刚合速度过大、分闸时间长,笔者提出一种单线圈单稳态永磁机构:优化设计了永磁机构的动铁心和线圈,达到提高合闸可靠性、适当降低刚合速度以及减小分闸时间的目的;应用电磁场有限元分析方法对永磁机构进行优化设计,并给出了优化设计方案及测试结果。试验结果证明,该永磁机构优化结果达到了设计要求,同时也验证了该方法的可行性。     

非平面接触永磁机构与双动式真空灭弧室探讨

介绍了一种新型结构的永磁机构——非平面接触永磁机构的基本结构和工作原理,这种结构的永磁机构能产生轴向高梯度磁场,可以大幅提高线圈磁场对动铁心动态反应能力,达到提高动铁心初始运动速度的目的;同时介绍了双动式真空灭弧室的基本动作原理及其与普通真空灭弧室的区别,对这2种技术的组合、匹配方案进行了分析研究,提出了一种能大幅提高真空断路器性能的全新设计思路,并在新一代真空断路器研发中予以应用。     

真空断路器机械特性的在线监测方法

研究了真空断路器机械特性的在线监测方法。采用角位移传感器间接测量动触头的行程曲线,有效解决了直线位移传感器安装困难和高电位隔离的问题;通过监测操作过程中的振动信号,得到了在线状态下动静触头的关合和刚分时刻;用霍尔电流传感器监测分合闸线圈电流,配合动触头位移曲线,得到反映真空断路器机械特性的多个特征参量。     

贵阳变LW6-220型断路器分合闸线圈动作电压调整

贵阳变电站是市南供电局所管辖的唯一一个500kV变点站，站内每条线路都承担着非常重要的负荷，如果出现误动或拒动事故，都将带来非常严重的损失。该站的220kV开关场大部分装设的是河南平顶山高压开关厂生产的LW6—220型断路器，该型号的断路器每台由三个单极和一个液压操作系统组成，液压操作机构内装有：控制阀（带分、合闸电磁铁）、油压开关、电动油泵、手动泵、防震容器、辅助贮压器、信号缸、主油箱等元件。分闸操作是靠控制机构分闸线圈（主分或副分电磁铁）电源，带动分闸电磁铁铁心动作，打开机构分闸控制阀阀门，从而完成分闸。合闸操作是靠控制机构合闸线圈电源，带动合闸电磁铁铁心动作，打开液压机构合闸阀门，从而完成合闸。这其中就涉及到需要多高的电源电压才能带动铁心打开液压机构的分合闸阀门，使断路器动作，需要多长时间的控制电源。如果过低，在直流系统绝缘不良，两点高阻接地的情况下。就可能在分闸线圈或合闸线圈两端引入一个数值不大的直流电压。引起断路器误动；如果过高，则会因系统故障时，直流母线电压降低而拒动，从而发生电网事故。     

为提高分闸能力的永磁操动机构的研究与设计

永磁操动机构具有零部件少,可靠性高,免维护,对真空断路器良好的出力特性等优点。传统的永磁机构分闸速度较低,分闸过程较长,分闸电流较大。基于电磁感应定律,椤次定律和安培定律的应用,在动铁心的分闸端安装两个磁短路环,可以在动铁心启动前大大地削弱合闸永磁保持力。配合好的加工工艺,短路环能够实现自动起动、复位,能够避免误动作。通过数学模型的建立和仿真分析,配有短路环的永磁机构具有更快的分闸速度和更小的分闸电流,达到电路的快速分断和熄弧,以及控制回路简单可靠的目的。高压永磁机构的行程长,传统的永磁机构所需操作电流很大,因此至今没能投入应用,而配用这种短路环后,可以显著降低线圈的始动电流,有望将高压永磁机构投入实际应用。     

基于操作功最优的永磁机构参数控制优化

以永磁机构分、合闸操作功与真空断路器开断性能要求匹配最优为目标,基于四连杆传动规律将12 kV真空断路器本体及传动机构的反力特性归算至永磁机构的运动部件动铁芯上,构建永磁机构操动特性数学模型。利用ANSYS-Maxwell仿真得到配永磁机构真空断路器的动铁芯位移、线圈电流、电容电压变化曲线等操动特性,计算出机构平均合闸速度、操作功等参数。以真空断路器操作功最优为目标函数,以线圈匝数、线径、操动电流为约束条件,在仿真的基础上建立正交回归实验,利用遗传算法对线圈参数进行优化设计,并通过实验进行验证。结果表明,在保证永磁机构操动特性满足真空断路器动作特性需求条件下,线圈优化设计后的永磁机构操作功从970.41 J降低到362.26 J,降低了动铁芯碰撞速度,提高了机构的稳定性。     

126kV真空断路器新型磁力操动机构研究与设计

对比永磁操动机构,磁力机构具有出力大、行程长等优点,可用于中高压等级。在126 kV真空灭弧室研制成功的基础上,文中提出一种适用于126 kV单断口真空断路器的新型长行程磁力操动机构。利用Ansys仿真软件对126 kV磁力机构静态特性进行仿真设计,通过改变辅助永磁体排列方式、端盖封装方式增大了机构合闸保持力,采用增大合闸保持力的方法使机构分闸速度得到提高。分析了充电电容、线圈匝数等电气参数对磁力机构动态特性的影响,并在此基础上进行了参数优化。仿真结果表明,文中设计的126 kV单断口真空断路器磁力操动机构具有良好的动作特性。