GW17型折臂式高壓隔離開關(guān)傳動與展開機構(gòu)的分析與優(yōu)化.pdf

1、高壓隔離開關(guān)一般與高壓斷路器串聯(lián)部署,是一種應(yīng)用廣泛且十分重要的高壓配電設(shè)備。然而,目前針對高壓隔離開關(guān)機械特性的研究仍然偏少,高壓隔離開關(guān)機構(gòu)的性能還有一定的提升空間。
　　 本文以江蘇某電氣企業(yè)生產(chǎn)的GW17型550kV/4000A和550kV/5000A兩款戶外高壓隔離開關(guān)為例,研究此類雙柱水平伸縮式隔離開關(guān)的機械特性,并且提出一整套該類隔離開關(guān)的優(yōu)化方法。采用該優(yōu)化方法的原型系統(tǒng)能夠較為方便的給出機構(gòu)的優(yōu)化解,從而提升現(xiàn)

2、有兩套產(chǎn)品的機械性能。
　　 首先,分析雙柱水平伸縮式隔離開關(guān)傳動與展開機構(gòu)的特點,抽象出GW17型隔離開關(guān)機構(gòu)數(shù)學(xué)模型,依次給出展開機構(gòu)的運動學(xué)計算公式、理想條件下平衡彈簧的剛度曲線公式以及該類機構(gòu)的動力學(xué)方程。該數(shù)學(xué)模型可以通用于類GW17型的高壓隔離開關(guān),并能較快的求解,便于仿真與優(yōu)化。
　　 通過Pro/E創(chuàng)建兩款產(chǎn)品三維實體模型,并應(yīng)用Adams平臺對兩實體模型的開、合閘過程進(jìn)行多體動力學(xué)仿真。仿真中分別對有摩

3、擦與理想無摩擦工況進(jìn)行相應(yīng)分析與比較,并對傳動機構(gòu)中的關(guān)鍵部件進(jìn)行強度校核,指出原機構(gòu)設(shè)計中可能存在的風(fēng)險。并且,Adams實體模型的仿真結(jié)果與先前的機構(gòu)數(shù)學(xué)模型是相符的。
　　 在綜合考慮多體動力學(xué)分析結(jié)果的基礎(chǔ)上,分別針對動觸頭軌跡、機構(gòu)工作所需的驅(qū)動力矩,提出相應(yīng)的帶約束非線性優(yōu)化模型,并闡述實現(xiàn)優(yōu)化求解的相關(guān)理論與具體方法。最終,應(yīng)用先前建立的動力學(xué)仿真數(shù)學(xué)模型,以及序列二次規(guī)劃法(SQP),分別對550kV/4000A