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电工技术学报 2010年第9期25卷 74-79页

作者：曹云东刘阳刘晓明王尔智付思沈阳工业大学电气工程学院沈阳110178

针对SF6断路器提出了在气体通道的喷口上游增加旋气槽,实现将传统的轴向吹弧改为旋转吹弧的新型喷口结构。以110kVSF6断路器为研究对象,采用有限体积法对有槽和无槽结构的SF6断路器进行数值模拟并研究了旋气结构对气流场参数的影响。在... 详细信息

针对SF6断路器提出了在气体通道的喷口上游增加旋气槽,实现将传统的轴向吹弧改为旋转吹弧的新型喷口结构。以110kVSF6断路器为研究对象,采用有限体积法对有槽和无槽结构的SF6断路器进行数值模拟并研究了旋气结构对气流场参数的影响。在理论研究表明带有旋气槽结构的断路器具有很强的吹弧能力的基础上,进一步在保证灭弧室内气体流量不变条件下,进行了改变旋气槽槽数对吹弧能力影响的深入研究,得到不同旋气槽数对气流速度分布的影响规律,为进一步定量研究新型旋气式SF6断路器奠定基础。

关键词： SF6断路器气流场旋气槽灭弧能力

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旋气槽对SF6断路器灭弧室内气流场的影响研究

旋气槽对SF6断路器灭弧室内气流场的影响研究

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第一届电器装备及其智能化学术会议

作者：曾珊曹云东刘晓明沈阳工业大学

本文以500kV 单断口高压 SF断路器为研究对象,建立灭弧室结构的三维立体模型, 运用 Fluent 软件计算空载及负载状态下的压力、速度、温度等气流场物理量;并建立了带有旋气槽的三维灭弧室结构,计算其在空载及负载状态下的气流场分布。对... 详细信息

本文以500kV 单断口高压 SF断路器为研究对象,建立灭弧室结构的三维立体模型, 运用 Fluent 软件计算空载及负载状态下的压力、速度、温度等气流场物理量;并建立了带有旋气槽的三维灭弧室结构,计算其在空载及负载状态下的气流场分布。对两种结果进行了对比,为 SF断路器灭弧室设计提供了理论依据。

关键词：旋气槽气流场灭弧室

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新型旋气喷口对高压SF_6断路器三维电场的影响

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沈阳工业大学学报 2010年第1期32卷 11-15页

作者：曹云东付思王彪刘晓明罗晓园沈阳工业大学电气工程学院沈阳110870

由于新型旋气喷口在喷口上游引入旋气槽,使灭弧室内部电场分布发生变化.采用有限元法,分析了旋气喷口对灭弧室电场造成的影响.通过改变旋气喷口的结构参数,如旋气槽的数量及偏转角度,对比得到了无槽结构和不同旋气喷口断路器在开断过程... 详细信息

由于新型旋气喷口在喷口上游引入旋气槽,使灭弧室内部电场分布发生变化.采用有限元法,分析了旋气喷口对灭弧室电场造成的影响.通过改变旋气喷口的结构参数,如旋气槽的数量及偏转角度,对比得到了无槽结构和不同旋气喷口断路器在开断过程中,灭弧室内的最大电场强度变化及旋气槽内电场的变化规律.三维电场计算结果表明,新型旋气喷口绝缘性能良好,对灭弧室内部电场影响较小,从电场角度充分证明了旋气喷口的可行性.

关键词：高压SF6断路器有限元法喷口旋气槽灭弧室结构参数三维电场绝缘性能

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旋气吹弧式SF6断路器及其三维气流场特性的仿真

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高压电器 2008年第2期44卷 100-103页

作者：刘砚菊曹云东刘晓明曾珊高有峰沈阳理工大学辽宁沈阳110168 沈阳工业大学辽宁沈阳110023 本溪供电公司辽宁本溪117000

为了提高断路器的弧后介质恢复速度,笔者以500 kV单断口高压SF6断路器为研究对象,提出了在气体通道的上游增加旋气槽的设想,将传统的轴向吹弧改进为旋转吹弧。对有旋气槽和无旋气槽两种结构在空载开断过程中灭弧室内气流的流动特性进行... 详细信息

为了提高断路器的弧后介质恢复速度,笔者以500 kV单断口高压SF6断路器为研究对象,提出了在气体通道的上游增加旋气槽的设想,将传统的轴向吹弧改进为旋转吹弧。对有旋气槽和无旋气槽两种结构在空载开断过程中灭弧室内气流的流动特性进行了数值仿真,仿真结果表明:喷口上游加旋气槽,能实现将电弧轴向运动变为旋转运动的目的;有旋气槽时,动静触头之间的高速气流比无旋气槽结构时的高速气流更为集中,有利于负载情况下电弧能量的逸散。

关键词：旋气槽气流场灭弧室

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高压断路器喷口结构优化设计的研究

高压断路器喷口结构优化设计的研究

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作者：刘阳沈阳工业大学

学位级别：硕士

SF高压断路器开断过程中的介质恢复特性是表征断路器开断能力的决定性因素。SF断路器灭弧室内喷口对开断过程中吹弧气体的流动起着重要的控制作用,它直接影响着开断过程中介质的恢复特性。灭弧室内喷口的设计已成为SF断路器整体设计中... 详细信息

SF高压断路器开断过程中的介质恢复特性是表征断路器开断能力的决定性因素。SF断路器灭弧室内喷口对开断过程中吹弧气体的流动起着重要的控制作用,它直接影响着开断过程中介质的恢复特性。灭弧室内喷口的设计已成为SF断路器整体设计中的核心内容之一。喷口设计包括喷口下游和喷口上游的优化设计两方面。对喷口下游优化设计的研究主要以252kV SF断路器两段式喷口尺寸为研究对象,通过对喷口下游尺寸的优化有效控制开断过程中气流运动以提高断路器开断能力。喷口优化的目标函数是根据技术要求所确定的介质恢复特性。在对传统介质恢复强度计算方法研究基础上,提出了用气流场压力代替介质恢复强度优化表征断路器喷口结构开断性能的判断方法。针对高压气吹断路器的开断性能与其结构参数呈高度的非线性关系,利用神经网络的非线性映射特性实现参数之间全局映射。通过实例证明该方法的可行性,为断路器灭弧室内喷口结构优化提供基础。喷口逆问题求解涉及的设计变量具有高度非线性,且其求解目标函数极为复杂。本文利用神经网络的非线性映射特性和遗传算法的并行、随机、自适应搜索特性,构建了基于神经网络和遗传算法的断路器喷口结构优化设计模型。优化结果表明了该优化模型的可行性,减少了喷口优化设计的计算工作量,克服原有模型电场、气流场复合运算的超大计算量,为复杂结构的优化提供一种可行方案。喷口上游优化设计研究主要是围绕如何更好控制气体吹弧方式来提高电弧能量逸散速度而展开的,提出了在气体通道的上游增加旋气槽,将传统轴向吹弧改进为旋转吹弧,从而使断路器灭弧能力。在流量不变情况下,研究不同槽数和不同槽型对灭弧室内气流场对灭弧能力的影响,得到对于开断能力有利旋气槽数和槽型,为新型旋气式SF断路器提供理论分析基础。

关键词： SF6断路器气流场旋气槽开断能力优化

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灭弧室结构参数对SF6断路器开断性能影响的研究

灭弧室结构参数对SF6断路器开断性能影响的研究

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作者：罗晓园沈阳工业大学

学位级别：硕士

高压断路器作为重要的一类电气设备,是电力系统中不可缺少的开关电器之一,因此研究高压断路器是十分必要的。考虑到高压SF断路器的开断特性是衡量断路器性能的重要技术指标,而断路器灭弧室的结构直接影响着开断特性,因此如何设计灭弧室... 详细信息

高压断路器作为重要的一类电气设备,是电力系统中不可缺少的开关电器之一,因此研究高压断路器是十分必要的。考虑到高压SF断路器的开断特性是衡量断路器性能的重要技术指标,而断路器灭弧室的结构直接影响着开断特性,因此如何设计灭弧室结构成为断路器设计的重点和难点。本文主要进行了喷口喉部直径对开断性能的影响和一种新型旋气吹弧灭弧室结构的设计研究。开发高压SF断路器具有大开断能力的灭弧室方法有:一是增加操动机构操作力,增加气体压力;二是为改进灭弧室尺寸和喷口结构,提高吹弧气体吹弧效率,取得最佳吹弧效果。喷口对吹弧气体的控制起着重要作用,本文以252kV单断口SF断路器模型为研究对象,研究喷口喉部尺寸对吹弧气流和开断性能的影响。在喷口上游平直段加入带有斜角的旋气槽,使从压气室流出的气体由传统的轴向运动变为旋转运动。旋气槽结构直接影响着高压SF断路器开断过程中气体的压力和速度分布,对开断过程中吹弧气体的流动起着重要的控制作用,它直接影响着开断过程中喷口内介质恢复特性,研究不同角度旋气槽结构对高压SF断路器的影响非常必要。以126kV单断口SF断路器为研究对象,建立了无槽结构和七种不同角度旋气槽结构的高压SF断路器灭弧室模型,并对八种灭弧室结构的气流场进行数值模拟计算分析,通过计算比较有、无旋气槽结构的气流场结果,得到了加入旋气槽能够提高气吹效果;通过比较不同角度的旋气槽结构的数据,得到了最佳旋气槽角度。本文研究工作对进一步研究如何通过喷口优化设计提高断路器介质恢复特性及灭弧室小型化设计具有理论意义。

关键词： SF6断路器喷口旋气槽气吹效果

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新型旋气式SF6断路器的设想及其对三维气流场特性的影响

新型旋气式SF6断路器的设想及其对三维气流场特性的影响

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第一届电器装备及其智能化学术会议

作者：曹云东曾珊刘晓明沈阳工业大学

本文以500kV 单断口高压 SF断路器为研究对象,提出了在气体通道的上游增加旋气槽的设想,将传统的轴向吹弧改进为旋转吹弧。文中对有旋气槽和无旋气槽两种结构在空载开断过程中灭弧室内气流的流动特性进行了计算,并进行了对比。

关键词：旋气槽气流场灭弧室

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