直流断路器灭弧性能改进与研究

发布时间：2020-07-25 16:36

【摘要】：现有直流断路器在灭弧时容易产生过电压和大电流现象,此现象给设备和线路带来了很大危害。本文针对现有断路器存在的主要问题,提出了一种新的改进方案,该方案以现有直流断路器为基础,通过设计增加外围辅助电路来加强灭弧功能,进而增加设备寿命、用电安全行与可靠性。外围电路主要由一个电阻、一个电容串联和一个电感组成得转移电流回路。当电路发生短路时,开断主断路器,当主断路器的电压上升到一定高度时,这时转移电流回路的开关闭合,接入转移电流支路。然后,主电路中的电流与转移电流支路的振荡电流相叠加流入断路器,这时经过断路器电流为过零点振荡电流,根据交流电流的灭弧特性便可在零点将电弧熄灭。主断路器电弧熄灭以后,这时主电路电流完全转移到转移电流回路,由于转移电流回路是具有欠阻尼振荡特性,振荡电流与电压幅值随着时间逐步减小直至为零。为验证方案正确性,通过MALANB软件建立Mayr电弧模型对断路器改进前后进行仿真,并对仿真结果进行分析,通过分析得到改进后断路器比改进前在灭弧效果有了明显的提高,验证了方案的正确性;为验证方案的可行性,在此基础上做了小型实验,并对实验结果进行分析,通过实验分析验证了仿真的正确性,同时也进一步验证了方案的可行性。
【学位授予单位】：辽宁工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM561
【图文】：

Figure 2.1 DC circuit system diagram般电力系统电路上难免都有电感的存在，开关电器始减小直至零。由于电流大小在变化，根据电感的且，与电源电压一起叠加在开关设备的弧形间隙的电压有可能大于甚至会远远大于正常电压，这就是其计算公式如下：dtdIUUERILhhh== g

图 2.1 直流电路系统图Figure 2.1 DC circuit system diagram1 可知，一般电力系统电路上难免都有电感的存在，开关电器从初始值开始减小直至零。由于电流大小在变化，根据电感的电动势，并且，与电源电压一起叠加在开关设备的弧形间隙的设备上。其电压有可能大于甚至会远远大于正常电压，这就是 2.2 所示。其计算公式如下：dtdIUUERILhhh== g

对于公式(2.5)进行积分，上下限为：当 t=0 时，Ih=I0，I0表示电弧的0。这时便得到： = +rhhrhhhrhhhLIUIEIdtRIdt0200202有电感器的电路中，存储的电磁能量是电弧能量的主要组成部分，电比关系。即，电路存在的等效电感值越大，那么线路中存储在电感器当电弧熄灭时需要释放的能量越大。从而电弧被熄灭的困难度也就变存储在电感中的能量也需要一段时间才能释放。述分析可以看出，虽然在直流电弧的灭弧条件中没有电感，但实际上的能量和电弧燃烧的时间。流断路器消弧方法优化直流电弧的静态伏安特性。加近极的压降。通常方法采用一个金属光栅将电弧分为若干短弧，如图

【参考文献】

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本文编号：2770082