单神经元PID控制器在高压断路器运动控制技术中的应用

高压断路器直线伺服电动机操动机构采用直线电动机驱动断路器操作杆,带动机构运动,实现分合闸操作,具有良好的快速响应能力及控制性能。本文建立了直线伺服电动机操动机构控制系统仿真模型,详细分析了单神经元PID控制算法以及数学模型,并建立了以输出误差二次方为性能指标的单神经元自适应PID控制器模型。分别用传统PID控制与单神经元PID控制,对高压断路器触头运动特性控制过程进行了仿真。结果表明,单神经元PID控制器能够较好地实现触头速度的跟踪控制,使其按给定运动特性曲线运动,实现运动特性控制。证明了在配有直线伺服电动机操动机构的高压断路器触头运动控制系统中,单神经元PID控制是一种较理想、有效的控制方法。     

550kV GIS隔离开关调速电机操动机构的研制

为改进550 k V气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)内的隔离开关,计算分析了隔离开关与电机操动机构的运动及动力配合特性,得到触头运动过程与摆角电机转角的对应关系。隔离开关触头运动速度主要取决于电机操动机构的转动速度,根据隔离开关触头运动过程可控化的要求,利用有限元数值方法,建立了摆角电机电、磁、机械耦合场数学模型,计算分析其动态特性,研制了速度可控的摆角电机及其调速控制系统样机。通过对多传感器输出信号的实时采集,利用自适应比例积分微分控制策略对动触头的运动速度进行实时调节。进行了550 k V GIS隔离开关电机操动机构的常规分合闸操作,分合闸速度分别达到1.1 m/s和1.2 m/s,满足隔离开关的性能要求。在此基础上,开展了隔离开关合闸调速实验,通过调节电机绕组电流,实现了触头速度0.9~1.2 m/s的变化。操动机构具有良好的可控性,为通过调节触头运动速度以减小击穿次数并抑制快速暂态过电压(VFTO)的幅值奠定了基础。     

户内高压隔离开关机构运动过程影响因素研究

本文通过理论计算推导与ANSYS动力学仿真,对影响隔离开关操动机构运动速度和可靠性的关键变量进行研究,设计出一套可数控的隔离开关及其电动操动机构,应用于海外箱式高压并联电容器装置的样机,机械特性测试结果显示,隔离开关操动机构运动速度和可靠性提高30%,达到了设计要求,验证了计算仿真结果的合理性。     

新一代高压断路器直线伺服电动机操动机构

采用直线电动机直接驱动断路器进行分、合闸的直线伺服电动机操动机构,通过对高性能直线伺服电动机的控制,实现了高压断路器动触头运动过程的可控性,从而使机构的出力特性与负载反力特性能达到理想的配合.此种新型操动机构既满足了电器智能化的发展要求,同时也有利于提高断路器关合、开断能力,以及断路器的机械、电气寿命和可靠性.     

CJ3系列电动机操动机构

由沈阳诚联宏电器制造有限公司开发研制的CJ3系列电动机操动机构是高压隔离开关配套设备，供高压隔离开关或接地开关分、合闸之用。产品具有体积小、质量小、噪声小、结构简单、维修方便等特点。可进行远程控制，也可现场操作，还可手动操作。电动操作和手动操作之间有闭锁装置，以实现手动操作与电动操作之间及手动操作与隔离开关之间的电器联锁。     

角型隔离开关触头接触程度对其导通特性的影响

为了研究角型隔离开关触头在不同插接情况下的导通特性,对操动机构的调整标准进行指导,文中利用线性回归、汤逊理论等建立了隔离断口电场击穿模型,并结合Ansys有限元方法计算了隔离断口在不同插入深度下的电场强度,分析了隔离开关在此情况下的导通特性。最后,根据隔离开关操动机构原理,提出了机构的调整建议。研究结果表明:在设计插入深度为32 mm的情况下,动触头插入深度b0≥23 mm时,触头可正常导通;当8 mm≤b0≤22 mm时为电弧导通,对触头电寿命危害极大;当b08 mm时为断路状态。因此,合闸时机构的调整误差应欠位在4.5 mm以内。     

126kV三工位隔离开关的研制

三工位隔离开关,采用隔离接地一体化设计,由于其公用一个动触头,公用一台操动机构,因此减小了体积,并且从结构设计上实现了隔离-接地的机械联锁,节省了电气联锁设置,大大提高了操作上的可靠性。     

220kV GIS隔离开关触头烧坏故障分析与对策

探讨220kV振林变电站GIS隔离开关动触头对外壳内壁放电导致绝缘击穿的原因。对20546隔离开关故障相气室进行解体检查,并采用X光透射技术对站内其它同批次的220k V隔离开关动触头分闸位置进行检测。根据检测结果分析,20546隔离开关气室故障原因为隔离开关动触头分闸不到位,造成电场畸变,从而导致动触头绝缘击穿。对20546隔离开关驱动轴进行调整后,故障相动触头分闸不到位问题得到解决。针对该变电站隔离开关动触头分闸不到位问题提出了控制措施。     

户外高压隔离开关温度在线监测装置的研究

针对高压隔离开关存在的触头接触不良、操作不当而引起的发热问题,对高压隔离开关进行改进,增加在线温度监测智能组件,实现其智能化和设备互动功能.     

高压接地开关操动连杆机构的设计计算

对于高压接地开关操动连杆机构的设计,本文选取了一种简单实用的四连杆机构;给出了求解该机构的一种简捷有效的解析方法;并通过设计实例,对接地闸刀动触头在运动过程中产生的偏差进行了分析。     

一种装有磁控开关的充气柜研究

针对C-GIS充气柜的三工位开关接地操作失误的问题进行深入研究,分析了三工位开关动触头的驱动丝杆断裂导致动触头实际移动位置与机构转动圈数不符合的原因,研究出一种安装有磁控开关的三工位开关装置.该装置的三工位接地指示功能由磁控开关与安装在动触头上的磁铁之间的磁场力大小控制其开断、闭合实现.结果表明,这种三工位开关装置的应...     

新型6kV～10kV输配电线路隔离开关

正1 问题的提出2016年6月28日,大庆油田第一采油厂电修大队接到电力调度通知,大庆油田第一采油厂二矿J3P-56井变压器高压侧少一相电。维修人员到达现场检查后发现,J3P-56井变压器高压侧隔离开关烧毁。分析原因是:隔离开关装置动、静触头没有相互配合的键槽,在隔离开关闭合时,因隔离开关动触头偏离隔离开关静触头中心,导致动、静触头接触不良,进而造成隔离开关烧毁。为此,研制了新型6 kV～10 kV输配电线路隔离开关,有效解决了原隔离     

基于模糊RBF神经网络PID算法的无刷直流电机控制

高压断路器永磁无刷直流电机操动机构采用直流电机驱动断路器连杆,推动动触头运动,完成分、合闸操作,具备良好的快速响应能力和控制性能.文章构建了无刷直流电机操动机构控制系统仿真模型,详细分析了模糊RBF神经网络PID控制算法以及数学模型.分别用传统PID与模糊RBF神经网络PID控制策略,对高压断路器动触头运动特性控制过程进行了仿真.仿真结果表明,模糊RBF神经网络PID控制器能够较好地实现动触头的速度跟踪控制,使其按照给定运动速度特性曲线动作,实现对断路器动触头的准确控制,证明了模糊RBF神经网络PID控制策略在配有无刷直流电机的操动机构运动控制系统中是一种行之有效的控制方法.     

断路器设计中的关键技术

断路器是电力系统重要的电气设备之一,其技术特点、性能、结构和运行状态对电力系统的可靠性有着重大影响。本期特别报道关注断路器设计中的几个关键技术。结构设计是弹簧操动机构设计的关键技术,是保证机构性能的基础。开关设备依靠操动机构实现其动作形式,配用的机构主要有断路器操动机构、隔离开关、接地开关操动机构和隔离-接地三工位操动机构。其中断路器操动机构技术性能要求较高,目前市场上配用的机构主要有弹簧操动机构和永磁机构两类。     

三峡工程550kV GIS第二批样机试制简介

三峡工程样机试制分三部分进行。第一部分是母线部分，包括主母线、分支母线、油气套管、补偿单元。第二部分是隔离开关、接地开关、快速接地开关以及所配操动机构：电动操动机构、电动弹簧操动机构。第三部分是断路器样机。这里介绍第二部分样机试制情况。     

智能视频监控系统在12kV高压开关柜中的应用

目前变电站12～40.5 kV高压开关柜隔离开关传动部位故障时,隔离开关主触头位置与其辅助接点位置和操作手柄位置不一致,导致带地线送电误操作等,影响电力安全运行。介绍一种通过智能视频监控系统监视12 kV高压开关柜隔离开关和接地开关位置及开关柜工作状态的实际工程运用方案。     

户外高压隔离开关操动机构定位安装系统研制

针对110k V及以上电压等级变电站新建、扩建与改造工程中户外高压隔离开关操动机构精确定位安装十分困难、安装作业费时费力且存在诸多安全隐患等问题,本文提出一种以隔离开关基础立柱为依托、以设备整体悬空与地面基础非接触方式实现操动机构精确定位安装的柱基安装方法,简称柱基法。基于该法,本文研制了一套户外高压隔离开关操动机构定位安装系统。所研系统在公司所辖多个变电站开展了应用检验工作,检验结果验证了文中所提方法的正确性以及系统的实用性,达到了提高操动机构安装质量,规范安装工艺,省时省力并消除安全隐患的效果。     

高压开关操动机构中直流电动机的应用

电动机是高压开关操动机构中重要的元件之一,直流电动机是使用最多的一种。介绍了操动机构中常用直流电动机的类型、对弹簧机构和液压机构用电动机进行了计算,并与实测结果进行了对比。     

基于IGBT技术的隔离开关智能操控系统设计

针对目前高压隔离开关在操控过程中动触头运动缺少精准控制和控制回路较复杂不易排除故障的问题,提出了一种集中化、可视化、智能化的隔离开关智能操作控制系统。该系统基于绝缘栅双极型晶体管(IGBT)变频调速技术,实现了隔离开关触头运动过程的精准控制;通过对原有控制回路的分析与整合,实现了隔离开关控制回路中各项逻辑的可视化。试验结果表明:该系统能够满足隔离开关分合闸的技术要求,可以有效提高隔离开关操作控制精准度与智能化水平。     

GW7—220型隔离开关的改进

<正> 某变电站的220kV隔离开关型号为:GW7—220,是1981年制造的产品.随着运行年代的推移,问题逐步暴露出来,如多次出现拒分和分、合闸不到位等现象,给安全运行带来不利.它主要有下列几个方面的问题.1)电动机构分、合闸限不住位;2)竖直连杆细,弹性变形大;3)静触头定位销易锈蚀,转动不灵活;4)动触头支柱的转动不灵活.一、问题分析1)电动机构分、合闸限位结构不佳GW7—220型隔离开关所配电动机构为CJ5型,其传动原理为:电机通过齿轮变速带动蜗杆、蜗轮及输出主轴.分、合闸限位靠电气和机械限位.电气限位如附图(a),在机构的减速箱上面固定有两个