国家自然科学基金(51277019)
- 作品数：9 被引量：67H指数：4
- 相关作者：董恩源田宇邹积岩秦涛涛张鹏更多>>
- 相关机构：大连理工大学中国电力科学研究院有限公司徐州工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：电气工程机械工程金属学及工艺更多>>
- 永磁机构真空断路器合闸特性受温度影响的研究被引量：4
- 2017年
- 同步关合工作中,环境温度变化会造成开关动作分散性的加大。文中研究环境温度改变时,影响断路器合闸动作特性的主要因素的变化规律及机构合闸特性的变化。拟合实验数据,得到该结构参数下单稳态永磁机构真空断路器合闸时间与影响因素间的经验公式。研究表明:环境温度改变时,断路器运动部件静态受力(包括静态吸合力及阻尼)是影响断路器合闸特性的主要因素;同时,电容等效串联电阻低温下对断路器合闸特性也有着较大影响。经验公式可以很好地表征各变量与合闸时间的关系,对同步关合技术研究有一定帮助。
- 王仁丽晁雪薇田宇曾小平
- 关键词：同步关合等效串联电阻
- 直流真空断路器模块的机械联动特性仿真与实验研究被引量：14
- 2017年
- 基于电磁斥力永磁机构的直流真空断路器具有操作简单、分闸速度快等优点,在高压直流短路开断中起关键作用。通过有限元分析软件对这种直流真空断路器模块的机械联动动力学特性进行了仿真分析。根据仿真结果,调整了基于电磁斥力永磁机构的直流真空断路器模块样机,并对直流真空断路器模块的机械联动配合进行了测量。该模块进行了直流短路开断实验,成功开断了8.5kA的故障电流,电流下降率为50~240A/μs,验证了该直流真空断路器模块的机械联动可行性。
- 董文亮邹积岩郭兴宇
- 关键词：有限元法
- 温度对真空断路器机械阻尼的影响分析被引量：1
- 2017年
- 在对真空断路器动作特性受温度影响的研究中遇到了机械阻尼无法量化的问题,针对这一问题,提出了样机实验和ANSYS仿真相结合的方法对机械阻尼进行量化分析研究。通过对真空断路器进行温度实验,分析仿真与样机实验结果间的偏差,得到机械阻尼随温度的变化规律,并运用MATLAB拟合得到各温度下阻尼与行程间的关系公式。研究表明:断路器合闸动作初始位置处阻尼随环境温度升高单调减小,运动最终位置处阻尼随温度升高先减小后小幅增大,拟合所得机械阻尼与行程公式的系数与温度符合高斯分布。研究结果可为考虑温度影响的断路器研制设计提供指导。
- 晁雪薇张鹏田宇董恩源邹积岩
- 关键词：误差补偿真空断路器
- 126kV真空断路器新型磁力操动机构研究与设计被引量：2
- 2017年
- 对比永磁操动机构,磁力机构具有出力大、行程长等优点,可用于中高压等级。在126 kV真空灭弧室研制成功的基础上,文中提出一种适用于126 kV单断口真空断路器的新型长行程磁力操动机构。利用Ansys仿真软件对126 kV磁力机构静态特性进行仿真设计,通过改变辅助永磁体排列方式、端盖封装方式增大了机构合闸保持力,采用增大合闸保持力的方法使机构分闸速度得到提高。分析了充电电容、线圈匝数等电气参数对磁力机构动态特性的影响,并在此基础上进行了参数优化。仿真结果表明,文中设计的126 kV单断口真空断路器磁力操动机构具有良好的动作特性。
- 许家源张鹏晁雪薇田宇华争祥朱苛娄董恩源
- 关键词：分闸速度磁力操动机构
- 新型混合式电容器组投切开关仿真研究被引量：1
- 2017年
- 针对传统选项开关受断路器分合闸时间分散性严重及相位信息难以提取的难点,本论文设计了一种新型混合式电容器组投切开关,提出了单相电容器组投切策略,建立了单相电容器组投切模型,并进行了投切策略仿真研究,仿真结果验证了投切策略的可行性,为新型混合式电容器组投切开关工程化提供理论指导。
- 凌斯秦涛涛
- 关键词：电容器组投切仿真模型
- 真空断路器动作特性受运动阻尼影响的研究被引量：1
- 2017年
- 电网中开关操作时间的准确性和稳定性是实现开关选相操作的前提,环境温度是影响开关操作准确性的重要因素之一。在对真空断路器动作特性受温度影响的研究中发现每台机构的运动阻尼参数具有独特性,且会随环境温度变化而变化。为探究不同运动阻尼对真空断路器动作特性的影响,对多台同型号真空断路器进行变温实验,得出温度影响下运动阻尼对断路器动作特性影响的普适性规律。通过多组断路器温度实验的对比,得到运动阻尼随温度的变化规律,并结合ANSYS仿真对运动阻尼进行量化分析,运用MATLAB拟合得出各温度下阻尼与行程间的关系公式。研究表明:对于真空断路器,运动阻尼的不同会导致动作特性发生明显变化,且低温环境下阻尼差异的影响比高温环境下大;断路器合闸动作中运动阻尼量化值整体随环境温度升高先减小后小幅增大。
- 晁雪薇张明田宇董恩源
- 关键词：温度ANSYS误差补偿真空断路器
- 真空断路器循迹控制被引量：20
- 2014年
- 采用带自调整函数的模糊算法,能够使断路器永磁机构按给定曲线动作,保证断路器的合闸时间稳定,从而提高选相操作的精度。通过该算法可实时纠正断路器永磁机构的运动位移偏差,在电容电压、环境温度等外界因素发生变化时,使机构仍按给定曲线动作。通过开关特性测试仪和DSP2812硬件控制系统,得到标准位移曲线及控制算法中的基本参量值,并在Matlab中建立了考虑续流过程的真空断路器闭环控制系统,给出了电容电压变化的仿真结果,验证了上述控制方法的可行性。此外,针对单相配永磁机构真空断路器,进行大量的合闸实验。实验结果表明:在上述外界因素变化时,该控制方法能将断路器合闸时间稳定在±0.5 ms之内。
- 秦涛涛董恩源陈宇硕段雄英邹积岩
- 关键词：选相电磁机构
- 高速机械开关单元多场耦合仿真优化设计被引量：13
- 2018年
- 我国正在建设张北±500 kV柔性直流电网示范工程,混合式高压直流断路器是其关键控制和保护设备。快速机械开关单元是混合式直流断路器的关键部件,采用电磁操动机构,机械动作过程涉及电磁场、热场和机械位移场,需要进行多场耦合仿真优化设计。该文开展高速机械开关单元多场耦合仿真优化设计。首先,设计一种基于双线圈推金属盘驱动与双稳态弹簧保持操动机构的高速机械开关单元结构。然后,针对高速机械开关单元动作过程,提出一种能全面反映机构运动、触头碰撞和线圈温升情况的电磁场、热场和运动场多场耦合计算方法。最后,进行高速机械开关单元多场耦合仿真优化设计。初步确定高速机械开关性能提升关键因素,重点分析不同斥力线圈匝数对分闸时间、线圈允许温升及分闸反弹等关键技术指标影响,最终确定高速机械开关各项最优技术参数。仿真结果表明,该文设计高速机械开关单元能在1.8 ms内分闸到达额定绝缘开距,满足技术要求。该文的优化设计为混合式直流断路器快速机械开关优化设计提供理论指导,对于其他快速机械开关设计也有重要参考价值。
- 田阳田宇李志兵董恩源刘北阳徐晓东
- 关键词：直流断路器多场耦合分闸反弹
- 直流断路器用快速开关多场联合仿真优化方法被引量：18
- 2019年
- 高速机械开关是混合式高压直流断路器中的关键部件,多采用电磁斥力机构,整个运动过程涉及多物理场耦合,现阶段单一电磁场仿真并不能准确的反应开关的分闸反弹和和合闸弹跳等运动特性,开展了电磁场与机械系统动力学联合仿真的研究。首先,设计了一种基于双稳态弹簧保持机构和电磁斥力机构的高速真空机械开关;其次,提出了一种能够全面反应快速开关动态特性的电磁场与机械动力学联合仿真方法;最后,建立了高速机械开关仿真模型,仿真分析了线圈、金属盘、储能电容等参数对快速开关分/合闸运动及碰撞特性的影响并进行了优化设计。优化结果表明,所设计的高速机械开关分闸在2 ms内运动20 mm全行程。该文的优化设计方法为混合式直流断路器快速机械开关优化设计提供理论指导,对于其他快速机械开关设计也有参考价值。
- 田宇王利田阳李志兵董恩源
- 关键词：直流断路器ANSYSADAMS联合仿真
