基于线圈电流的永磁真空断路器控制方法

为使永磁真空断路器(VCB)分合闸的动作时间保持一致,实现可靠的同步关合,基于永磁机构(PMA)的动态特性,分析了动触头在不同运动阶段下的线圈电流,以及参考电流曲线的获取方法。基于Simulink控制模型,通过改进滞环控制方法有效实现了对参考电流曲线的跟踪。为检验控制算法,设计了以ARM处理器为核心的智能控制器,通过选取3种不同容量的储能电容,在150～200V电压范围内进行了断路器的分合闸实验。结果表明,基于上述控制原理设计的控制器可以有效控制断路器的动触头的行程轨迹,使动触头的运动轨迹与参考电流曲线的运动轨迹保持一致;在选定的线圈参考电流曲线下,实际断路器分合闸的动作时间的误差≤0.3ms。

优化的永磁真空断路器合闸控制方法

为减小永磁真空断路器分合闸时间的分散性,改善其操作时动触头的运动特性,提出了变电压变输出能量(VVVE)优化方法。分析了开环控制时永磁机构的线圈电流特性,给出了电流的拟合方程及电流曲线的优化方法。在保持电容输出能量不变的情况下,通过类似改变储能电容初始电压(VV)的机制实现对断路器合闸时间的粗调。通过改变电容输出能量(VE)以及类似保持电容初始电压不变的机制实现对合闸时间的微调。采用改进型滞环控制的方法,控制线圈电流与参考曲线一致,实现了对断路器动触头运动特性的优化。基于上述方法设计了相应的控制器,在不同的电容初始电压下,对12kV永磁真空断路器进行了合闸实验。实验结果表明,优化后的合闸时间比原开环控制的合闸时间缩短了约4ms,且偏差≤0.3ms;动触头的刚合速度比原额定开环控制时降低了5%。因此,所提出的方法能够使合闸时间保持良好的一致性,加快了断路器的合闸过程,降低了触头碰撞能量,较大地改善了动触头的运动特性。

用于提高永磁真空断路器分合闸可靠性的控制方法

采用控制线圈电流的方法可以保证永磁真空断路器分合闸时间的稳定性,为进一步提高断路器分合闸过程中线圈电流的控制精度,实现真空断路器稳定可靠的分合闸操作,提出了混合型脉宽调制(PWM)控制方法。分析了影响控制器输出电流精度的原因,并对混合型PWM控制方法原理进行了详细的阐述。对影响PWM占空比基值变化量的因素进行了详细的说明,并给出了PWM参考基值曲线的精确计算及其近似计算方法。实验数据显示,混合型PWM控制方法可以有效提高断路器分合闸的可靠性,减小了控制器输出电流的纹波,有效提高了控制电流的输出质量,使电流的误差区间减小了86%以上。

电力载波抄表系统中集中器的设计与实现

简述了电力载波抄表系统架构的三个部分——主站、集中器和电能表系统,详细说明了集中器的重要作用及其软硬件实现。所述系统采取由集中器进行协议转换的方式,管理不同类型的电能表信息,简化了主站接口,采用GPRS、普通电话线等通信方式增加了通信的灵活性和可靠性。

覆冰接触网的有限元仿真及其小比例模型试验

为了为接触网覆冰的在线监测提供理论基础,对覆冰后接触网的静态响应进行研究。首先,利用ANSYS建立6跨张力自动补偿的简单链型悬挂接触网的有限元模型,对不同覆冰厚度时的接触网的静态响应进行仿真分析,得到随覆冰厚度的变化的接触线和承力索的弛度变化以及下锚处位移。然后,基于相似理论建立1/50的6跨接触网小比例模型。通过模型试验得到不同厚度下接触线和承力索的下锚处位移,对比小比例模型的仿真和试验结果验证了小比例模型的可用性。将模型试验结果推广到实际接触网,对比推广后的试验结果和实际接触网的仿真结果,进一步验证了小比例模型的正确性。该小比例模型可为深入研究接触网特性试验提供试验基础。

新型断路器回路电阻测试系统的研究

回路电阻是反映电力开关设备性能和运行状态的一项重要技术指标。为了实现对断路器回路电阻的快速准确测试,设计了一种基于超级电容大电流放电特性的回路电阻测试系统。系统采用锂电池供电,超级电容作为电流发生器,DSP作为控制核心,实现了对调理后的微弱电信号的采集、处理以及测试数据的显示、存储。利用该系统对12kV真空断路器的回路电阻进行了测试,结果表明该系统测试精度高、稳定性好、实现了回路电阻智能化测试。