真空灭弧室中频电弧开断特性研究
发布时间：2021-04-07 17:34
直流断路器用于实现直流系统的故障隔离和清除,是直流构网必不可少的核心装备。机械式直流断路器采用电流注入方式,由LC产生中频振荡电流反向注入主回路,形成电流过零点,借助交流断路器来完成开断。普遍结论认为,在中频工况下真空介质相对其他类型如SF6、空气、油等开断能力强且暂态恢复迅速,因此一般选用真空断路器来完成中频电流的开断。在这种工作条件下,交流断路器需开断的是频率为千赫兹量级、幅值为数十千安量级、燃弧时间为毫秒量级的中频电流,且开断后瞬态恢复电压（transient recovery voltage,TRV）上升率大,因此灭弧室的中频电弧开断能力亟需提高。本论文针对真空灭弧室中频开断特性开展研究。首先通过搭建单频振荡回路和可拆式灭弧室装置,进行了中频电弧阴极斑点的实验,研究了频率对电弧阴极斑点分布和速度的影响,并分析了阴极斑点的分布与频率的关系,发现在10002500 Hz的频率范围内,随着频率的增大,阴极斑点分布越集中,表现为阴极斑点的分布面积变小。零区附近的阴极斑点分布是电弧零区弧后物理过程的初始条件,对微观粒子的产生、弧后的粒子迁移运动...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
本文各章逻辑关系图
对Ci及C1充电Ki、K1分闸K2导通，C1放电主电极导通，产生振荡电流图 2.2 中频阴极斑点观测实验操作流程图测量设备述最基本的产生中频电流的实验回路元件，还需要对实验中的参量备如图 2.3 所示：
图 2.4 可拆灭弧室实物图灭弧室的实物图如图 2.4 所示，其包含两个正交玻璃观察窗，用于拍摄极斑点图像。由于中频真空电弧的燃弧时间非常短，因此采用 Fastcam摄电弧的阴级斑点。为了能够在燃弧期间多拍摄一些照片，需要缩短每时间间隔，选用的是 80000 F/s，拍摄每帧的间隔是 12.35 s 。每张照片有素，分辨率约为 100 um/pixel，高速摄影仪的曝光时间为 2 。中的触头材料是 CuCr50，触头直径为 60 mm，实验中的触头开距为 10 线圈和高压探头分别测量电弧电流和电压。电弧电压和电流的波形以及的拍摄和电弧的引弧采用一个时序控制装置来控制同步。测量装置除了设备高速摄影仪还有电流电压测量设备高压探头和电流测量设备罗氏探头，用于测量可拆真空灭弧室的电压，分压比为 1000:1，分压器阻抗为测量精度为 0.5%，交流测量精度为 1.0%；电弧电流采用罗氏电流线圈测量的最大峰值电流为 500 kA。采用不同的电容电压和电容参数的改变
【参考文献】：
期刊论文
[1]多断口直流真空断路器介质恢复强度研究[J]. 刘晓明,黄翀阳,邹积岩. 中国电机工程学报. 2016(19)
[2]小电流下真空电弧阴极斑点实验研究[J]. 徐国顺,吴国林,庄劲武,武瑾. 华中科技大学学报(自然科学版). 2015(07)
[3]中频真空电弧的等离子体特性[J]. 王景,武建文. 中国电机工程学报. 2011(36)
[4]横向磁场下中频真空电弧形态及电弧电压特性[J]. 朱立颖,武建文. 中国电机工程学报. 2011(01)
[5]断路器短间隙气体击穿过程的粒子模拟[J]. 李静,曹云东,王尔智,刘晓明,邹积岩. 中国电机工程学报. 2010(16)
[6]纵向磁场下中频真空电弧的实验研究[J]. 王景,武建文. 中国电机工程学报. 2009(25)
[7]直流气体放电过程中的离子分子碰撞模型[J]. 李静,曹云东,邹积岩,侯春光,刘晓明,王尔智. 高电压技术. 2009(07)
[8]双断口真空开关的动态介质恢复特性分析[J]. 廖敏夫,段雄英,邹积岩. 真空科学与技术学报. 2007(03)
[9]大电流真空电弧磁流体动力学模型与仿真[J]. 王立军,贾申利,史宗谦,荣命哲. 中国电机工程学报. 2006(22)
[10]真空电弧磁流体动力学模型与仿真研究[J]. 王立军,贾申利,史宗谦,荣命哲. 中国电机工程学报. 2005(04)
博士论文
[1]多断口串联真空断路器开断过程均压措施研究[D]. 刘兵.武汉大学 2009
硕士论文
[1]改进吸能方式的人工过零型高压直流断路器开断过程研究[D]. 方帅.华中科技大学 2016
本文编号：3123891
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
本文各章逻辑关系图
对Ci及C1充电Ki、K1分闸K2导通，C1放电主电极导通，产生振荡电流图 2.2 中频阴极斑点观测实验操作流程图测量设备述最基本的产生中频电流的实验回路元件，还需要对实验中的参量备如图 2.3 所示：
图 2.4 可拆灭弧室实物图灭弧室的实物图如图 2.4 所示，其包含两个正交玻璃观察窗，用于拍摄极斑点图像。由于中频真空电弧的燃弧时间非常短，因此采用 Fastcam摄电弧的阴级斑点。为了能够在燃弧期间多拍摄一些照片，需要缩短每时间间隔，选用的是 80000 F/s，拍摄每帧的间隔是 12.35 s 。每张照片有素，分辨率约为 100 um/pixel，高速摄影仪的曝光时间为 2 。中的触头材料是 CuCr50，触头直径为 60 mm，实验中的触头开距为 10 线圈和高压探头分别测量电弧电流和电压。电弧电压和电流的波形以及的拍摄和电弧的引弧采用一个时序控制装置来控制同步。测量装置除了设备高速摄影仪还有电流电压测量设备高压探头和电流测量设备罗氏探头，用于测量可拆真空灭弧室的电压，分压比为 1000:1，分压器阻抗为测量精度为 0.5%，交流测量精度为 1.0%；电弧电流采用罗氏电流线圈测量的最大峰值电流为 500 kA。采用不同的电容电压和电容参数的改变
【参考文献】：
期刊论文
[1]多断口直流真空断路器介质恢复强度研究[J]. 刘晓明,黄翀阳,邹积岩. 中国电机工程学报. 2016(19)
[2]小电流下真空电弧阴极斑点实验研究[J]. 徐国顺,吴国林,庄劲武,武瑾. 华中科技大学学报(自然科学版). 2015(07)
[3]中频真空电弧的等离子体特性[J]. 王景,武建文. 中国电机工程学报. 2011(36)
[4]横向磁场下中频真空电弧形态及电弧电压特性[J]. 朱立颖,武建文. 中国电机工程学报. 2011(01)
[5]断路器短间隙气体击穿过程的粒子模拟[J]. 李静,曹云东,王尔智,刘晓明,邹积岩. 中国电机工程学报. 2010(16)
[6]纵向磁场下中频真空电弧的实验研究[J]. 王景,武建文. 中国电机工程学报. 2009(25)
[7]直流气体放电过程中的离子分子碰撞模型[J]. 李静,曹云东,邹积岩,侯春光,刘晓明,王尔智. 高电压技术. 2009(07)
[8]双断口真空开关的动态介质恢复特性分析[J]. 廖敏夫,段雄英,邹积岩. 真空科学与技术学报. 2007(03)
[9]大电流真空电弧磁流体动力学模型与仿真[J]. 王立军,贾申利,史宗谦,荣命哲. 中国电机工程学报. 2006(22)
[10]真空电弧磁流体动力学模型与仿真研究[J]. 王立军,贾申利,史宗谦,荣命哲. 中国电机工程学报. 2005(04)
博士论文
[1]多断口串联真空断路器开断过程均压措施研究[D]. 刘兵.武汉大学 2009
硕士论文
[1]改进吸能方式的人工过零型高压直流断路器开断过程研究[D]. 方帅.华中科技大学 2016
本文编号：3123891
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