永磁真空断路器的同步关合技术研究与仿真.pdf

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1、76《电气开关》【2015．No．3)文章编号：1004—289X(2015)03—0076—06永磁真空断路器的同步关合技术研究与仿真陈亚彬，顾伟康，柳庆东(东南大学电气工程学院，江苏南京210000)摘要：从同步关合技术的意义和原理入手，从理论上分析了关合电容器的相位选择策略，并通过Matlab仿真加以证实。然后分析了永磁机构同步关合的影响因素，包括真空断路器的预击穿特性、控制电压对合闸时间的影响、环境温度对合闸时间的影响以及老化与磨损对合闸时间的影响，通过对这些影响因素的分析，研究了同步分合闸控制的关键技术，并利用FIR滤波的方法提取

2、参考信号的过零点，应用BP神经网络和自适应算法预测永磁机构真空断路器分合闸时间。关键词：永磁机构；同步关合技术；神经网络中图分类号：rM56文献标识码：BResearchandSimnlationontheSynchroSwitchingTechnologyofPermanent-magnetVacuumCircuitBreakersCHENYa—bin，GUWei—kang，LIUQing一(SchoolofElectricalEngineering，SoutheastUniversity，Nanjing210000，China)Abst

3、ract：Thispaperstartwiththesignificanceandprincipleofthesynchronousclosingtechnology，theoreticalana-lyzedthephaseselectionstrategiesofclosingcapacitors，andverifythroughtheMatlabsimulation．Thenthefactorseffec—tingthesynchronousswitchingofPMAhasbeenanalyzed，includingtheprebre

4、akdowncharacteristicsofvacuumcircuitbreaker，andtheinfluenceofcontrolvoltageandenvironmenttemperatureandagingandwearingonclosingtime，throughtheanalysisoftheseeffectfactors，thekeytechnologyofPMAbasedsynchronousswitchinghasbeenresearched，andU-singFIRfiltertodetectthezero—cros

5、singofthereferencesignal，adoptingBPneuralnetworkandadaptivealgorithmto—predicttheclosingandopeningtimeofvacuumcircuitbreaker．Keywords：permanentmagneticactuat0r；synehr0nouscontroltechnology；BPneuralnetwork断。同步关合技术可以降低合闸操作暂态过程中的过1引言电压和过电流，从而可以提高电力系统设备的寿命和电网电压的初相角在电力系统中的断路器开断

6、和系统的稳定性⋯。总结下来采用同步关合技术有如关合的瞬间完全是一个随机数，因此会产生一个较大下意义：(1)减小合闸操作的涌流和过电压；(2)提高的过电压和涌流。当用于投切容性负载(如电容器电能质量和系统的稳定性；(3)延长了电器的使用寿组、空载输电线路等)或感性负载(如空载变压器、电命和检修周期，降低了成本；(4)采用同步技术可以使抗器组、大容量电动机等)时，其产生的涌流和过电压系统的瞬态过程缩短；(5)断路器的同步分断可以大不仅会对系统产生各种干扰，对电网中的电力设备不大提高其分断能力。然而传统的操动机构如电磁机构利，还可能引起继电保护误

7、动作，对电力系统的稳定性和弹簧机构等是由复杂的机械传动系统组成的，具有造成威胁。同步关合技术是一种有效解决以上问题的动作时间较长、制造工艺复杂、动作时间分散性大的缺智能控制技术，它是指利用智能控制系统，使断路器在点，因而难以实现操动机构的准确控制。而同步技术电网电压指定相角处关合，从而使得电力系统中的容的关键正是要操动精确，达到毫秒级，传统的操动机构性负载和感性负载在对系统冲击最小的时刻投入或切很难胜任。永磁机构结构简单，具有较高的机械可靠《电气开关》(2015．No．3)77性，动作时运动部件少且连接紧密，使得配永磁机构的流波形。真空断路

8、器的分合闸时间比较短而且稳定，分合闸时间的分散性可以控制在±1ms内，在动作时间的精确度方面能满足同步关合的要求，永磁机构的出现为开关的同步关合技术的实现提供了很好的物质基础。2