线圈电流波形识别智能真空永磁断路器控制器的设计

介绍了基于C8051F005 SOC微处理器的新型真空永磁断路器控制器的设计,该控制器废弃了传统的基于位置传感器的分合闸控制方法,采用了新型的基于线圈电流波型识别的分合闸控制方法,提高了可靠性.同时该控制器具有操作电压检测以及对断路器状态的自动巡检等功能,并且具备远程微机监控和故障存储功能,从而使控制系统更加智能化.

VBG（ZN168）高压真空永磁断路器

VBG（ZN168）高压真空永磁断路器是施耐德（陕西）宝光电器有限公司成立后，邀请法国知名设计师对其外形进行专业化设计，具有自主专利技术并获得专有型号证书的国内技术领先产品。VBG永磁系列产品是额定型电压12kV及以下，三相交流50Hz，采用永磁操动机构，三项共轴的设计方案，与标准底盘车配装成手车使用时，可直接与KYN28A-12型开关柜配套使用，无需对开关柜的配合尺寸做任何改动。亦可单独使用。

永磁真空断路器的同步关合技术应用研究

论述了以真空永磁断路器为元件实现同步关合技术的原理、方法和策略,从理论上分析了在关合感性负载和容性负载时的相位选择策略,并通过进一步的仿真和试验证明了真空永磁断路器在实现线路不同负载情况下选相关合的可行性和实用性,并分析了影响永磁断路器同步关合精度的因素,提出了相应的解决措施。

永磁真空断路器预击穿特性实验研究

为了实现永磁真空断路器的同步关合,必须先分析断路器关合时的最佳相位。永磁真空断路器在关合时,动静触头间会发生预击穿,要使断路器在预定的相位角关合,需分析预击穿对同步关合的影响。采用27.5kV用永磁真空断路器,分别在直流和工频交流电压下进行了实验研究。采用高速高精度的采集系统,运用Matlab软件的非线性拟合功能对采样数据进行拟合,得到预击穿间隙和电压之间的关系,分析了在零相位附近实现同步关合时对合闸速度的要求。分析得出,在触头间隙非常小的情况下发生预击穿时可忽略预击穿对同步关合的影响。通过对实验数据进行分析,说明要实现同步关合就必须对机械分散所带来的误差进行补偿。

永磁机构真空断路器同步关合技术相关问题研究

当永磁机构真空断路器投切电容器组、空载长线等容性负载时,若随机进行投切,通常会产生很大的涌流和过电压。为了减小涌流和过电压,通常采用同步关合技术以实现选相分合。考虑到实际的同步关合技术控制,给出包含程序运行时间的同步关合时序。采用FIR数字滤波对电压信号中的谐波进行滤除,获得基波电压,用以检测电压波形的过零点。当断路器介电绝缘强度降低时,在关合过程中通常会发生预击穿,导致断路器不在预先设定的相位关合。为此分析介电绝缘强度衰减率对最佳相位选择的影响。在预测合闸时间时,采用平面点法式方程算法计算结果与实际的合闸时间相比,误差在工程允许范围内,证明了该方法是可行的。

永磁真空断路器预击穿特性实验及其分析

最佳关合相位的确定是同步关合技术的核心问题之一。真空断路器在关合过程中,真空间隙会发生预击穿,导致不能在预定的相位角合闸,从而影响合闸相位的准确度。笔者利用永磁真空断路器进行实验,分别在不同电压下得到预击穿间隙和电压之间的关系,同时研究了合闸速度对预击穿的影响,综合考虑机械分散性对关合相位的影响。提出利用BP网络选取最佳关合相位,为断路器实现同步关合提供理论依据。

永磁式真空断路器的仿真建模与故障分析

真空断路器是中压配电网的关键设备,其运行可靠性对于配电网安全至关重要。由于断路器本身结构和电气特性比较复杂,如何通过少量的运行状态参数(如在线监测获得的分合闸行程曲线)准确评判其工作性能,是广受关注的问题。笔者针对许继集团永磁式真空断路器开展研究,采用ADAMS与ANSOFT软件相结合,找到了断路器中电特性、力特性和机械运动特性的相互关系,并进而在在线监测主轴角位移行程曲线和永磁线圈电流基础上,提出了评估断路器机械状态的方法及判据。

永磁机构真空断路器合闸特性受温度影响的研究

同步关合工作中,环境温度变化会造成开关动作分散性的加大。文中研究环境温度改变时,影响断路器合闸动作特性的主要因素的变化规律及机构合闸特性的变化。拟合实验数据,得到该结构参数下单稳态永磁机构真空断路器合闸时间与影响因素间的经验公式。研究表明:环境温度改变时,断路器运动部件静态受力(包括静态吸合力及阻尼)是影响断路器合闸特性的主要因素;同时,电容等效串联电阻低温下对断路器合闸特性也有着较大影响。经验公式可以很好地表征各变量与合闸时间的关系,对同步关合技术研究有一定帮助。

低压永磁真空断路器的控制及通信设计

在分析单稳态永磁操动机构的真空断路器结构特性和工作原理的基础上,综合微处理器技术、电器技术和通信技术,研究了永磁真空断路器的智能化控制模块的总体设计结构。分析了智能化低压永磁真空断路器Modbus、Profibus-DP现场总线的硬件结构和通信原理,探讨了各自的通信命令格式及软件系统设计。实现了智能化永磁真空断路器的可选择性远程通信、监测与控制技术,对于提高智能电网供电水平、自动化程度和安全性具有工程应用价值。

基于双单片机的永磁真空断路器在线监测与控制系统

设计了一种永磁真空断路器在线监测与控制系统,该系统采用分布式结构,以两片STC12C5A32S2单片机为核心,外扩触摸屏、RS485通信、RS232通信等接口,实现断路器动作控制、母线电压电流测量、触头位移测量、电容电压测量、放电电流监测等功能;上位机监测软件采用MFC软件开发,通过串口与下位机进行数据通信和远程控制。试验结果表明该系统具有较高的稳定性。

126kV高压真空断路器永磁操作机构及其小型化研究

126kV高压断路器在我国变电站和电厂建设中广泛应用,随着高电压等级的真空开断技术以及长行程永磁操作机构的不断发展,126kV高压永磁真空断路器研究与分析也越来越受到关注。针对一种新型126kV高压永磁真空断路器,提出了3种长行程永磁操作机构的设计方案,并经过试制样机验证,充分证明了设计方向的正确性。3种长行程永磁操作机构的设计重点突出了永磁操作机构小型化的研究,在不断优化永磁操作机构特性以及确保永磁操作机构可靠性的同时,可大大降低永磁操作机构的生产成本,方便高电压等级长行程永磁操作机构的装配,给126kV高压永磁真空断路器的工程应用打下基础。

单稳态永磁真空断路器铁芯动态电磁力计算方法研究

永磁操动机构的分合闸运动是由动铁芯所受电磁力、部件重力及各种反力的共同作用引起的,其中动铁芯所受的电磁力呈现非线性变化,给断路器的分合闸控制研究带来了困难。计算并分析动铁芯运动过程中的动态电磁力,对于断路器智能控制研究有着重要意义。在ANSYS Maxwell中搭建永磁操动机构的电磁模型,计算并保存时刻场,分别用麦克斯韦张量法和虚功法对铁芯动态电磁力进行计算,对比两种方法的计算结果,验证其可行性,并对结果进行分析。

10kV配网分支线路加装快速智能型永磁真空断路器的改造方案

阿勒泰电网绝大部分35kV变电站均为简易户外变电站,无实时监测系统,其保护受冬季温度影响,极易出现黑屏,受其改造资金限制,不能做到大范围改造,分支线路发生故障时极易越级至上一级电源,扩大了故障停电范围。在现有条件下,如何有效隔离故障,缩小事故停电范围,解除事故对电网、人身和设备的危害,提高配网供电可靠性是配电网改造和建设的重要课题。AB—3S—12智能型永磁断路器安装于10kV线路分支处,可以有效、迅速地隔离故障点,解决了简易35kV无人值守变电站,10kV线路长时间接地无人发现,造成对人身、电网和设备安全危害,牛、羊等牲畜被触电死亡等问题。最大限度地减少了停电面积,阿勒泰配网供电可靠性得到大幅提高,取得了良好的效果。

基于永磁真空断路器的选相控制技术研究

以极柱式永磁机构真空断路器为研究对象,分析其应用选相控制技术的可行性,叙述选相控制技术的原理和方法,从理论上探讨无功补偿电容器组投切的相位选择策略,并利用Matlab软件建立仿真模型进行动态仿真分析。

永磁真空断路器的发展

通过对永磁机构的特点及工作原理的分析,论述了其与真空断路器有机结合生产出的高可靠、免维护、智能化的开关设备-永磁真空断路器的优越性能,并展望了其未来的发展。

单稳态永磁真空断路器驱动线圈反电势计算方法研究

永磁操动机构断路器的分合闸运动特性是永磁体的磁场、驱动线圈的磁场、运动部件质量及各种反力共同作用的结果。在动铁芯运动过程中,磁场不断变化,驱动线圈的电流受到线圈电感和线圈中反电势的阻碍,因此区分永磁操动机构驱动线圈中电感和反电势,有助于确定合理的永磁真空断路器控制策略。将线圈等值为非线性电感和反电势串联,前者是原线圈电感和永磁体磁场的作用结果,后者是线圈反电势的形式。经过推导,得到了2种反电势的计算方法,分别对分合闸过程中的反电势变化情况进行计算,并比较2种计算方法的结果,验证2种反电势计算方法的可行性。

永磁真空断路器过零分断保护电路的研究与设计

为了避免断路器在大电流/电压下分断电路,产生电弧、电火花,对系统安全造成危害,对永磁真空断路器过零分断保护电路进行研究,设计了零点检测电路。该电路使得断路器在电压电流过零点时进行分合闸,达到无弧可灭的目的,提高了系统的安全性与可靠性。

基于相控技术的永磁式真空断路器在HXD3C型机车上的应用

文章从永磁式真空断路器的结构特点和工作原理、相控原理及策略、相控效果等方面介绍其设计与实现方法,并根据相控永磁式真空断路器在HXD3C型机车上的实际应用效果,进一步证明了其可以有效抑制合闸涌流和操作过电压,可以解决电磁暂态对机车牵引变压器及电气系统的冲击,可提高整车电气系统的可靠性并保护车载设备。

永磁真空断路器动作特性监测系统设计

为保证电力系统的稳定性,满足智能电器技术的发展要求,开发了一套基于DSP永磁真空断路器动作特性监测系统。该系统包含高精度传感器组、DSP监测子系统和信号隔离转换单元3部分。其中DSP监测子系为系统的核心,采集高精度传感器组的电流、行程等信号,并通过CAN通讯接口反馈给监控主机。监测系统不仅实现了多台分布式永磁真空断路器的集中管理,而且为永磁真空断路器状态评估与故障诊断提供了大量的动态信息。

智能型永磁真空断路器控制器研究

针对现有的永磁断路器分闸电流较大、分闸速度不易提高及远程通讯困难等问题,设计了以atmega128单片机为核心控制芯片,利用GPRS无线通讯模块ZHD1X,集测量、保护、监控、通信等功能为一体的基于双线圈单稳态永磁机构,12KV智能型真空断路器控制器。不仅实现对配电系统的现场参数进行监测,还具有监控和保护功能,具有成本低、功耗低、可靠性高、功能完善、和抗干扰能力强等优点。