毕业设计真空断路器灭弧室真空度在线监测系统的研究.docx
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1、编号:毕业设计说明书题目:真空断路器灭弧室真空度在线监测系统的研究院(系):机电工程学院专业:电气工程及其自动化学生姓名:学号:指导教师:职称:题目类型:Ql论研究注验研究工O计工勖术研究软OFF发引言11绪论11.1 我国电力工业的开展11.2 真空断路器简介21.3 真空灭弧室的工作原理31.4真空断路器真空度降低原因分析32真空断路器结构、分类与真空度检测方法42.1 真空断路器类型42.2 真空断路器的结构4真空断路器的根本要求4功能部件5真空断路器的操动机构52.3真空断路器优缺点62.3.1 真空断路器优点6真空断路器缺点62. 4真空断路器真空度检测方法介绍6离线检测7在线检测7
2、3设计思路82.1 设计依据83. 2设计构思94硬件设计94. 1设计流程图94.1 电阻分压、稳压二极管稳压9电阻分压9稳压电路104.2 电压跟随器104.4电压电流转换和电流电压局部114.5信号放大局部124.6信号全波整流局部134.7二阶低通滤波局部154.8硬件设计局部16单片机硬件局部164.8.2AD转换硬件局部20串口通信硬件局部215软件设计266调试267结论27谢辞27参考文献28附录128附录233引言高压断路器在电力系统中具有控制和保护双重功能,是电力系统一次设备中检修、维护工作量最大的设备之一。有关资料说明,开关的维修费用占变电站总维修费用的一半以上,而且大局
3、部用于断路器的小修和定期检修上。真空断路器由于灭弧能力强、电气寿命长、现场维护方便、技术含量高等优点,在电力系统根本建设及无油化改造中,被广泛选用。尤其是在IOkv电压等级,真空断路器已经成为高压断路器的首选型式。然而,在运行中的真空断路器灭弧室,其真空度有可能因为许多原因在不知不觉中下降,按常规,我们只有在定期的预试时才能发现设备存在的缺陷。如果在预试周期内,真空灭弧室内气体压强升至IXIOTPa以上时,将完全有可能因为真空度的下降使断路器在短路故障分闸时动、静触头之间产生放电击穿,使真空灭弧室不能有效灭弧,严重情况下真空断路器将发生爆炸,造成设备损坏事故以及输电线路停电,导致严重的经济损失
4、,国内真空开关事故均是由于此原因引起的。由于灭弧室是以真空条件作为其工作根底的,所以它不象油开关,SF6开关那样容易检查其介质量。有些真空开关在运行过程中其真空灭弧室含有不同程度的泄露,因此如何才能实时在线观测到真空断路器灭弧室的真空度,以防范事故于未然?这已经成为电力系统十分关注的一个问题。美国、日本及前苏联等国早在20世纪五六十年代久开展了电力开关设备在线监测的研究工作,开始由定期检修向状态检修转变。我国自80年代以来,在变电站高压设备在线监测、故障只能诊断方面也进行了大量的研究工作,取得了很多的成果,逐步积累了一些经验,为开展状态检修打下了良好的根底。1绪论1.1 我国电力工业的开展首先
5、介绍一下我国电力工业的建设成就。中国电力工业始于1882年。新中国成立前,电力工业开展缓慢,1949年发电装机容量和发电量仅为185万千瓦和43亿千瓦时,分别居世界第21位和第25位。新中国成立后,电力工业得到快速开展,1978年发电装机容量到达5712万千瓦,发电量到达2566亿千瓦时,分别跃居世界第8位和第7位。1978年改革开放到2000年,我国发电装机和发电量先后超越法国、英国、加拿大、德国、俄罗斯和日本,居世界第2位。1987年发电装机突破1亿千瓦,1995年超过了2亿千瓦,2000年跨上3亿千瓦台阶。进入新世纪,电力工业进入历史上的高速开展阶段,2004年全国发电装机突破4亿千瓦,
6、2005年超过了5亿千瓦。电力技术水平接近和到达国际先进水平。改革开放之前,我国发电设备只能生产12.5万千瓦和20万千瓦等级及以下的机组,输变电设备只能生产220千伏及以下的装置。随着电力工业的技术装备水平不断提高,我国成批量生产的30万千瓦和60万千瓦机组已成为国内的主力机型。目前,60万千瓦、90万千瓦超临界机组已经投产发电,国产百万千瓦级超超临界机组也即将投产。通过引进国际先进技术,国内合作生产的30万千瓦大型循环流化床锅炉发电设备、9F级联合循环燃气轮机、60万千瓦级压水堆核电站和70万千瓦三峡水轮机组等发电设备在性价比上已经具有了国际竞争力。同时,国内制造厂家生产制造的500千伏交
7、直流输变电设备已成为电网的骨干输电网架。西北750千伏交流输变电示范工程和河南灵宝背靠背成套设备己建成投产。但是,在有些方面我们同国际先进水平相比仍有一定差距,如百万千瓦级核电站的设备制造。1.2 真空断路器简介真空断路器因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名;其具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点,在配电网中应用较为普及。真空断路器主要包含三大局部:真空灭弧室、电磁或弹簧操动机构、支架及其他部件。以下是对根本术语和各局部的具体介绍:1.80年代以前,真空断路器处于开展的起步阶段,技术上在不断摸索,还不能制定技术标准,直到1985年后才制定相关的产品标准。目前
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