新型TV前端保護(hù)裝置的真空滅弧室設(shè)計(jì).pdf

1、分類號(hào)_TM561.2密級(jí)公開收藏編號(hào)_________學(xué)號(hào)143102037學(xué)校代碼11062編號(hào)____________(應(yīng)用研究)新型TV前端保護(hù)裝置的真空滅弧室設(shè)計(jì)工程領(lǐng)域：電氣工程研究方向：高電壓技術(shù)研究生姓名：易榮先校內(nèi)導(dǎo)師、職稱：郭建炎副教授校外導(dǎo)師、職稱：楊長(zhǎng)洲高級(jí)工程師所在學(xué)院：電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院二〇一六年十二月I新型TV前端保護(hù)裝置的真空滅弧室設(shè)計(jì)摘要電壓互感器（TV）是電力系統(tǒng)中主要的測(cè)量元件，TV故障處理會(huì)影響

2、到系統(tǒng)的安全運(yùn)行。在實(shí)際運(yùn)行中，10kV配電網(wǎng)中TV一次側(cè)熔斷器的速動(dòng)保護(hù)存在嚴(yán)重缺陷，易造成TV損壞甚至爆炸。10kV開關(guān)柜中TV及其前端熔斷器的故障概率較高，用戶為了節(jié)省更換TV和熔斷器的操作時(shí)間，常在主回路帶電情況下直接拉開旁路隔離刀閘退出TV，這種非常規(guī)操作存在安全風(fēng)險(xiǎn)。熔斷器更換操作繁瑣，耗費(fèi)人力物力，影響電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，急需改善。公司項(xiàng)目組結(jié)合真空開關(guān)的技術(shù)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一款新型TV前端保護(hù)裝置來替代熔斷器保護(hù)。現(xiàn)有真空滅弧室體積

3、大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等因素造成了動(dòng)觸頭質(zhì)量大以及分閘力要求高的特點(diǎn)，不利于TV前端保護(hù)裝置整體結(jié)構(gòu)小型化設(shè)計(jì)?；诂F(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)公式得到10kV真空滅弧室結(jié)構(gòu)尺寸，在不改變動(dòng)觸頭形狀情況下設(shè)計(jì)一款新型非對(duì)稱兩極式線圈縱向磁場(chǎng)觸頭系統(tǒng)，該觸頭特點(diǎn)：簡(jiǎn)化動(dòng)觸頭質(zhì)量，降低分閘力要求，從而改善分閘速度。本文借助有限元法對(duì)真空滅弧室進(jìn)行電磁場(chǎng)數(shù)值仿真，提出兩種主屏蔽罩末端不同卷邊方向結(jié)構(gòu)，對(duì)滅弧室內(nèi)部全域電場(chǎng)數(shù)值計(jì)算，并對(duì)主屏蔽罩內(nèi)表面及動(dòng)、靜觸頭表面的沿面

4、電場(chǎng)分布情況做對(duì)比分析。結(jié)果表明，內(nèi)折彎主屏蔽罩上的電場(chǎng)分布較為均勻，其絕緣性能要優(yōu)于外折彎。本文通過創(chuàng)建觸頭模型，對(duì)比非對(duì)稱結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)兩極結(jié)構(gòu)觸頭系統(tǒng)的縱向磁場(chǎng)，分別對(duì)單匝、12匝、13匝線圈結(jié)構(gòu)、線圈參數(shù)以及加入鐵芯的觸頭系統(tǒng)斷口間縱向磁場(chǎng)進(jìn)行分析，并對(duì)觸頭系統(tǒng)的導(dǎo)體回路電阻、剩余磁場(chǎng)和磁滯時(shí)間進(jìn)行仿真計(jì)算。結(jié)果表明：該結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的縱向磁場(chǎng)呈現(xiàn)中心區(qū)域小、邊沿區(qū)域大的偏心式分布。偏心式分布有助于電弧形成擴(kuò)散態(tài)，提高滅弧室的大電流分?jǐn)嘈?/p>