單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)的設(shè)計.pdf

1、近年來電力系統(tǒng)的發(fā)展，尤其是以特高壓為基礎(chǔ)的堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的發(fā)展，對高壓開關(guān)操作的快速性、可靠性及智能化提出了更高的要求。斷路器作為最重要的高壓開關(guān)設(shè)備，在電力系統(tǒng)中起著控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)作用，其可靠性對于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定會產(chǎn)生很大的影響。而操動機(jī)構(gòu)是斷路器的核心部件，其工作性能和質(zhì)量的優(yōu)劣，對斷路器的工作性能與可靠性起著極為重要的作用，所以對操動機(jī)構(gòu)的研究是一個持續(xù)性的課題。
　　介紹了真空斷路器及永磁機(jī)構(gòu)的發(fā)展及現(xiàn)狀，對三種常用類型

2、的永磁機(jī)構(gòu)進(jìn)行了全面的對比分析，決定選用圓形單穩(wěn)態(tài)永磁操動機(jī)構(gòu)作為本文的設(shè)計與研究對象。并以用于12kV真空斷路器的圓形單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)為對象，總結(jié)了機(jī)構(gòu)各部分的設(shè)計方法，給出了一套系統(tǒng)化的設(shè)計流程。
　　從斷路器傳動機(jī)構(gòu)的傳動比入手，針對三種不同傳動比的傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計了三種不同的永磁操動機(jī)構(gòu)。對滅弧室側(cè)進(jìn)行受力分析與質(zhì)量歸算，運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律與角動量守恒定律，分析了真空斷路器分閘過程的運(yùn)動特性。通過理論計算得出各永磁機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，

3、利用Ansoft Maxwell軟件對三個機(jī)構(gòu)進(jìn)行仿真，獲得了合閘過程中相關(guān)參數(shù)的特性曲線。通過對比分析得出，按照三種傳動比設(shè)計出的三種永磁機(jī)構(gòu)各有優(yōu)勢，給出了不同應(yīng)用條件下的選擇建議。
　　在基于模塊化多電平換流器(MMC)的柔性直流輸電系統(tǒng)中，當(dāng)MMC子模塊發(fā)生故障時，需要開關(guān)在3ms左右合閘將故障子模塊旁路，以保證系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行。針對此旁路真空開關(guān)設(shè)計了兩種快速合閘單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)。永磁保持力為1000N的機(jī)構(gòu)適用于額定觸頭壓力