| (论文 页数:50 字数:27233)摘要:真空断路器由于其所特有的性能和在高压断路器领域中无可替代的地位，必将在电力系统的中低压电器领域内起到重要作用。随着真空断路器的普及应用，真空断路器操作过电压的问题将进一步突出，因此对真空断路器在实际运行过程中切除变压器过电压、开断电容器组过电压的问题进行系统研究，进而制定相应的对策和办法，对于防止由于真空断路器的应用而给系统带来事故隐患是十分必要的。 本文针对中低压变电站的实际主接线建立各电气元件及系统的电路模型；在真空电弧的特点及间隙的介质恢复特性上，依据真空断路器灭弧室分断电弧的物理过程，将真空电弧熄灭后的恢复过程分为鞘层发展、中性粒子扩散和静态特性三个阶段，建立了相应的介质恢复强度的计算模型，应用到切除变压器操作过电压的计算中；采用Saber仿真软件模拟计算真空断路器切除变压器操作过电压；并分别对真空断路器切除空载及负载变压器操作过电压的特点与影响操作过电压的各种因素做了详细的分析；最后简要分析了真空断路器开断电容器组过电压的形成原因及为减少重燃的电极老炼措施。 Saber仿真软件具有处理混合信号、混合技术和混合层次的能力，它使用MAST语言十分方便地创建Saber仿真模型，用以模拟常见的电磁、机电和电力电子元件以及它们的控制信号。本文利用Saber仿真软件对真空断路器切除变压器的一个完整过程进行了仿真计算，并详细分析了各种参数对过电压的影响，结果表明，尽管实际中切除空载变压器过电压的幅值并不是很高，特别是带负载变压器的情况，但重燃过电压的陡度较大，对变压器绕组的纵绝缘有累积作用，在实际工作中应以并联电容为基础的限压装置。为减小开断电容器组过电压的危害，应加强真空断路器的老炼工艺，将灭弧室的重击穿概率限制在最小的范围内。 关键词：真空断路器,操作过电压,变压器,电容器组,重燃 英文题目 Abstract Vacuum circuit breaker is to play an important role in middle and low electricityimplement of power system for its particular characteristic and degree with nosubstitution.Then the problem of vacuum circuit breaker switching overvoltage will bemore outstanding along with its wide applications.To avoid accidents and hidden trouble,the study on interrupting transformers and capacitor group and countermeasures must becarried through by the numbers. On the base of practical transformer substation main connection,electriccomponents and system circuit model are first formed in the paper;analyze vacuum arccharacteristic and medium resume are analyzed,then,according to vacuum chamberphysical process of switching AC arc,resume process are divided into three stages:sheathdevelopment,neutral particles diffusion and static characteristic,with that,calculatingmodel of medium resume strength is erected and applied in the computing of vacuumcircuit breaker interrupting transform overvoltage;In the paper,Saber software is used tosimulate a whole switching process;As follows,overvoltage characteristic of vacuumcircuit breaker switching no load and load transformers,kinds of influence factors areanalyzed in detail;At last,vacuum circuit breaker switching capacitance groupovervoltage formative causes and electrode refining for lessening reignition are discuss. Saber simulation software has the function of disposing mix signal,mix technologyand mix administrative levels,Saber simulation models builded expediently by MASTVB could simulate regular electromagnetism,electromechanical,electric power,electroncomponent and its’controlling signal.In the paper,vacuum circuit breaker switchingtransformers process is simulated with Saber software and parameters are analyzed Theresults indicate that overvoltage peak value of switching no load transformers is not muchhigh,especially for switching load transformers.Yet,reignition overvoltage might doharm to transformer coils by cumulative effects for its surge steepness.The measures liesin setting parallel connection capacitance in practice working.For switching capacitancesgroup overvoltage,vacuum circuit breaker refining technics requires strengthening,andchamber reignition probability might be confined in minimum extension. Key words:Vacuum circuit breaker,switching overvoltage,transformer,capacitor group,reignition 目录 中文摘要............................................................... 英文摘要............................................................... 1 绪论................................................................. 1.1真空断路器的发展及其在电力系统中的应用.............................. 1.1.1概述.............................................................. 1.1.2真空断路器的发展.................................................. 1.1.3影响真空断路器截流值与开断能力的因素.............................. 1.2研究真空断路器操作过电压的意义...................................... 1.3论文研究的主要内容................................................. 2 真空断路器切除变压器操作过电压的计算................................ 2.1仿真计算方法....................................................... 2.1.1软件开发的环境简要介绍........................................... 2.1.2切除变压器操作过电压计算......................................... 2.2真空断路器切除空载变压器过电压计算结果分析........................ 2.2.1过电压的形成及特点............................................... 2.2.2电弧的重燃对过电压的影响分析. .................................. 2.2.3变压器参数对过电压的影响分析..................................... 2.2.4线路的长度对过电压的影响分析.................................... 2.2.5真空断路器参数对过电压的影响因素分析............................ 2.3真空断路器开断带负载变压器操作过电压计算结果分析................. 2.3.1变压器带纯电阻负载时操作过电压计算结果分析...................... 2.3.2变压器带感性负载时操作过电压计算结果分析....................... 2.3.3变压器带负载时操作过电压小结................................... 3 真空断路器开断电容器组过电压分析.................................. 3.1开断电容器组过电压的形成........................................ 3.2开断电容器组过电压的计算...................................... 3.3电极老炼.................... .................................... 4 结论................................................................ 致谢................................................................. 参考文献........................... ............ ................. .... 1绪论 1.1 真空断路器的发展及其在电力系统中的应用 1.1.1概述 随着电力工业的飞速发展，输、变、配电技术水平越来越高，用电的安全可靠性等要求也越来越苛刻，这就要求断路器适应不同场合、不同要求的用电需要，比如能切合变压器，架空输电线电缆、电容器、电抗器、电动机、发电机、滤波器回路、电弧炉等，同时还能适应长时间运行、频繁切合操作循环与切断大电流的要求。20世纪50年代以来，世界各国在高压断路器理论研究和产品设计方面都取得了巨大的进展，80年代国际上就把少油断路器列为淘汰产品，开始发展无油开关，但因少油断路器价钱低廉，我国仍在生产。1994年，我国的断路器市场中无油开关占40%，其中真空开关占30%，而在世界范围内，无油开关占80%，其中真空开关占60%，在日本真空断路器倍受青睐，占其市场的80%[1]。这是由于新型触头材料的研制和制造工艺水平的提高，使真空断路器在解决开断性能、密封性能等方面取得了很大进步，代表着当代中压级配电断路器的发展方向，出现了今天在电力系统中广泛应用的局面。真空断路器具有下列优点： ①熄弧过程在密封的真空容器中完成，电弧和炽热气体不会向外界喷溅，不会污染周围环境。 ②真空的绝缘强度高，熄弧能力强，所以触头的行程很短，一般均在几个厘米以内，因此操动机构的操作功率小，整个断路器体积小、重量轻，使得真空断路器在箱式变电站、开关柜等装置中成为首选，并且在运输、安装和技术改造等方面变得更为容易。 |
真空断路器操作过电压的研究
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