基于強(qiáng)迫過零技術(shù)直流開斷的動(dòng)態(tài)因素研究.pdf

1、近年來，隨著直流輸電系統(tǒng)的快速發(fā)展，直流輸電的應(yīng)用不僅僅局限于艦船、地鐵與輕軌，而在大電網(wǎng)建設(shè)中亦占據(jù)重要位置。直流斷路器作為開斷直流的重要設(shè)備，其需求也隨之增加，對其可靠性的要求越來越嚴(yán)格。在交通工具直流系統(tǒng)中多采用降低電壓降、增大電流這一代價(jià)來實(shí)現(xiàn)大容量運(yùn)行，發(fā)生故障時(shí)，故障電流上升到相當(dāng)高的水平，因此需要短時(shí)間內(nèi)將故障電流限制在較低水平，避免對斷路器以及其它電力設(shè)備的沖擊;而在高壓直流輸電系統(tǒng)中，主要采用換流站方式進(jìn)行直流開斷，這

2、種方式運(yùn)行復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)型以及靈活性均低于直流斷路器。因此對于直流斷路器的研究是有著重要實(shí)際意義。
　　本文采用在直流的基礎(chǔ)上疊加交流電流來實(shí)現(xiàn)人工強(qiáng)迫過零分?jǐn)?。在這一過程中，滅弧室的打開速度、轉(zhuǎn)移電流的投入時(shí)刻、電流強(qiáng)迫過零的變化率、觸頭間隙磁場情況等相關(guān)動(dòng)態(tài)因素都直接影響著真空中直流強(qiáng)迫過零后間隙中的介質(zhì)恢復(fù)情況，從而影響直流電弧熄滅的特性。首先采用ATP建立真空電弧模型對實(shí)驗(yàn)過程中在不同因素下電流與斷口電壓變化情況;應(yīng)用ANSO

3、FT對不同斜率轉(zhuǎn)移電流下觸頭間隙磁場對電弧影響情況進(jìn)行仿真分析;時(shí)序控制器以單片機(jī)ATmega(1)6L為主控單元，通過鍵盤改變相應(yīng)觸發(fā)時(shí)序;實(shí)驗(yàn)中試品斷路器采用高速斥力機(jī)構(gòu)，通過改變斷路器分閘電容預(yù)充電電壓，機(jī)構(gòu)速度有明顯變化。
　　通過實(shí)驗(yàn)采集不同因素下電弧圖像并對圖像進(jìn)行提取特征。對于觸頭縱向磁場進(jìn)行仿真得出頻率的改變對于磁場影響顯著，在觸頭表面的分布與結(jié)構(gòu)有重要的關(guān)系;對于電弧圖像灰度處理，可以明顯看出電弧燃燒過程中的燒蝕