含恒流充电功能的126kV永磁真空断路器智能控制系统研究

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智能电网的快速发展对断路器性能提出了更高的要求。本文对126kV永磁真空断路器智能控制技术开展研究,设计了储能电容的恒流充电电源和断路器的同步控制系统。论文工作有助于促进电力设备智能化的发展。根据永磁操动机构对储能电容器的工作性能需求,进行了电容器的恒流充电电源设计,主拓扑结构采用串联谐振电路(SRC)。分析了串联谐振电路的三种工作模式,对断续模式下的稳态工作情况进行了详细的分析,得到了谐振电流、谐振电容电压、负载电容电压等变量与谐振次数的函数关系。通过对串联谐振电路进行仿真,验证了理论分析的正确性,并根据分析结果设计了充电电路的参数和硬件电路。针对126kV永磁真空断路器智能化控制要求,设计了整套智能控制装置。硬件系统主要包括DSP最小系统模块、数据采样和处理模块、分合闸驱动模块、过零检测模块和通信模块,软件部分主要包括信息采集和数据处理程序、同步分合控制程序、通信程序、上位机程序等。基于126kV永磁真空断路器样机,搭建了同步控制实验平台并进行了实验,实验包括:储能电容的充电控制、分合闸的线圈电流检测、上位机的通信和状态监测、同步分合闸操作等,实验结果表明该控制系统满足设计需求。
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