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光控模块式真空断路器选相控制系统的设计

史建博

  真空断路器具有开断能力强,可靠性高,无爆炸危险,体积小,重量轻,寿命长,而且使用方面,对环境无污染,维护简单等一系列优点,得到了广泛的应用,但是目前真空断路器只在中低压的供配电系统中得到了广泛的应用。光控模块式真空断路器将多个真空断路器串并联起来使用,不仅继承了真空断路器固有的优点,而且可以耐受更高的电压等级,并通过光纤对多个模块的电子控制系统进行控制,使之成为一个整体,实现同步分合。本文首先介绍了光控模块式真空断路器的结构组成。 选相控制的实质就是控制断路器在电流或电压的期望相位完成合闸或分闸,以消除断路器动作过程中所产生的涌流和过电压等电磁暂态效应,从而提高断路器的开断能力。本文分析了提高断路器可靠性的途径,介绍了选相控制的优点和研究意义;断路器选相控制的基本原理和分合闸操作过程,为光控模块式真空断路器选相控制系统的设计提供了理论依据。 光控模块式真空断路器选相控制系统由处于高电位的模块控制器和处于低电位的选相控制器两部分构成,它们之间由光纤连接进行通信,能从本质上消除信号传输过程中的电磁干扰。模块控制器以Mega16单片机为核心,配置相应的传感器实时检测断路器触头的位置、储能电容器组电压和环境温度等信号,并将这些信息通过光纤发送给低电位的选相控制器,同时接收来自选相控制器的分合闸控制信号。低电位的选相控制器以数字信号处理器TMS320LF2407A为核心,主要完成数据信号的调理、最佳动作相位的预测、发送分合闸指令等功能。 实验证明,控制系统选相分合闸精度在1ms以内,满足设计的要求。电磁兼容性测试表明,模块控制器具有较好的工作可靠性和抗电磁干扰的能力。……   
[关键词]:光控;模块式;真空断路器;选相控制;光纤通信
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:大连理工大学2011年