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两个脱扣值的交流电流电磁脱扣系统动作特性研究

两个脱扣值的交流电流电磁脱扣系统动作特性研究

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作者：王何沈阳工业大学

学位级别：硕士

智能电网的出现和发展为实现供配电系统稳定运行,提供了一个新的解决方案。在目前的终端配电系统中,通过区域选择性连锁技术ZSI(Zone Selective Interlocking)能够实现小型断路器的三段式全选择性保护。但是,目前的传统型电磁脱扣器仅... 详细信息

智能电网的出现和发展为实现供配电系统稳定运行,提供了一个新的解决方案。在目前的终端配电系统中,通过区域选择性连锁技术ZSI(Zone Selective Interlocking)能够实现小型断路器的三段式全选择性保护。但是,目前的传统型电磁脱扣器仅具有一个脱扣值,只能实现瞬动保护,并不具有ZSI技术所要求的短路短延时保护功能。所以本文在传统电磁脱扣器结构的基础上,增加了一个二次短路绕组,使其成为具有两个脱扣值的交流电流电磁脱扣器的新结构,该新型电磁脱扣器能够实现短路短延时保护和短路瞬动保护。本课题来源于国家自然科学基金项目“新型热电磁混合式智能小型断路器及智能低压配电微系统研究”项目编号(51777129)。本文主要工作如下:首先,为了研究双脱扣值电磁脱扣器在不同脱扣值时的设计方法,对影响短路绕组弱磁性能和脱扣电流大小的主要因素进行分析。通过磁路解析法推导出主要影响因素,建立基于Simulink的双绕组电磁脱扣系统弱磁性能影响因素的仿真模型和动态仿真模型,分析二次绕组短路前后主磁通和电磁吸力的变化规律,仿真结果也表明了弱磁方法的有效性。其次,根据仿真结果和电磁脱扣器的瞬时脱扣电流范围,提出双脱扣值电磁脱扣器的设计要求和依据;并选取合适的结构参数,如气隙长度、二次绕组匝数、打开位置处的电磁吸力作为前提条件,对该双脱扣值电磁脱扣器的电磁系统进行结构设计和相关的参数计算。再次,为验证所设计的电磁脱扣器能否在设定的激磁电流下可靠地动作,利用Maxwell电磁分析软件对其进行静态特性分析,得到的不同气隙下的磁场强度分布图和不同短路电流下的静态吸力曲线表明,该电磁脱扣器符合设计的初始条件。最后,建立双脱扣值电磁脱扣器的动态仿真模型,利用Maxwell电磁分析软件和ADAMS虚拟样机技术进行联合仿真,探讨双脱扣值交流电磁脱扣系统的动作特性,动态结果表明电磁脱扣系统在额定整定电流下能够发生脱扣动作,具备实现选择性保护的前提条件,符合设计要求。

关键词：短路短延时保护双脱扣值电磁脱扣器影响因素结构设计动作特性

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