收藏本站
《沈阳工业大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

新型旋气吹弧式SF_6断路器喷口及开断能力研究

刘砚菊  
【摘要】:在高压SF6断路器的现代设计研究中,合理控制吹弧气流的运动,形成动静触头区域有利于电弧熄灭的‘环境’成为重点研究问题之一。喷口是实现吹弧气体由亚音速到超音速的转变关键部件。目前,关于喷口结构的各类研究,主要着眼于改变喷口喉部及下游的型面结构和尺寸,达到对气流的控制目的。本论文从改变喷口喉部上游结构出发,提出旋气吹弧新方法。 该方法的主要思想是:通过改变喷口上游的结构,使吹弧气流从压气缸到动静触头区域的运动过程中,气流运动方式得到改变。到达电弧区域时,形成轴向吹弧+旋转吹弧运动方式。旋转分量通过‘缠绕’运动,增加了冷气流与电弧的作用;轴向分量保证吹弧气体将电弧能量向下游的逸散,从而实现断路器开断能力的提升。本论文针对旋气吹弧开展的研究工作主要为: 1.研究改变喷口上游结构,实现主动式控制气流吹弧的设计理念。开发了两种类型的旋气式喷口上游结构:叶片式旋气结构和槽式旋气结构; 2.建立了描述灭弧室内旋转气流运动的三维气流场数学模型。在三维气流场的数学模型研究中,为了更准确地反映电弧运动,提出了三维能量源电弧动态数学模型;为了提高激波扑捉和离散控制方程的守恒性,采用了有限体积法+TVD格式进行方程的离散求解; 3.完成了叶片式旋气喷口的设计和研究。进行了不同叶片结构下在断路器的开断过程中气流运动、灭弧室内各物理参数变化规律的研究;在综合灭弧室内速度、气体密度、压力分布等规律的基础上,证明该喷口结构具有最佳叶片数量和角度匹配。 4.完成了槽式喷口结构的设计和研究。研究了具有不同槽型、槽数及旋气槽倾角对旋气吹弧气体密度、流速的影响。完成了上述情况下各物理参数随开断行程改变中的变化规律研究;通过空载和短路开断下数值仿真实验的研究,证明该结构喷口存在最佳槽型、槽数和最佳槽倾角的匹配关系; 5.针对252 kV高压SF6断路器具体结构,完成了槽式喷口结构的优化设计,实现了样机的试制和开断性能的试验验证,通过了T100S(b)短路开断试验。试验结果表明新型旋气式SF6断路器设计原理正确、可行。本文研究为新型旋气喷口的进一步完善和深入研究提供了理论基础。
【学位授予单位】:沈阳工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM561

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 W.M.Leeds,T.E.BrowneJr,A.P.Strom,黃确亮;SF_6在大容量断路器中的应用[J];高压电器;1958年02期
2 邱毓昌;SF_6/N_2混合气体用于GIS可能性探讨[J];高压电器;1984年05期
3 ;雷电冲击下尖板间隙中 SF_6 放电过程的计算[J];高电压技术;1997年03期
4 刘宝贵!讲师,韩贵!讲师;SF_6断路器微水含量分析及处理方法[J];沈阳电力高等专科学校学报;1997年04期
5 黎斌;SF_6复合电器的发展[J];高压电器;1982年01期
6 ;日本大力开发SF_6变压器[J];华中电力;1993年03期
7 陆明;252—SFM—40B型断路器SF_6密度控制开关误动的原因分析[J];高压电器;1994年02期
8 逯怀东,尹承尚;ELFSL4—2型SF_6断路器的电磁阀国产化的试验研究[J];高压电器;1994年04期
9 郑重;浅谈六氟化硫(SF_6)[J];农村电气化;1995年04期
10 齐伟夫,王尔智,迟永久;220kV高压SF_6电流互感器温度场分析与计算[J];高压电器;1999年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 翟志刚;司廷;罗喜胜;杨基明;邹立勇;谭多望;;平面激波作用下SF_6球形界面变形与发展的研究[A];第十四届全国激波与激波管学术会议论文集(上册)[C];2010年
2 胡树国;;SF_6气体分解产物检测仪校准和检测的讨论[A];全国气体标准化技术委员会、全国半导体材料和设备标准化技术委员会气体分会、全国标准样品技术委员会气体标样工作组第四届成立大会暨四届一次联合会议论文集[C];2010年
3 丁瑞珠;;影响校验SF_6密度表的因素[A];2011年云南电力技术论坛论文集(优秀论文部分)[C];2011年
4 刘建国;武发全;苏小春;陈一搏;张致鹏;;大峡水电站220kV SF_6断路器故障分析及对策[A];西北五省(区)水电学会联系网第20次会议论文集[C];2005年
5 李佳容;周小荣;;一起110kV线路断路器故障原因分析及防范措施[A];重庆市电机工程学会2010年学术会议论文集[C];2010年
6 毕国玲;赵建;;基于红外序列图像的SF_6检漏定位系统[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
7 张晓星;王震;胡耀垓;任江波;唐炬;;基于二维相关光谱的SF_6分解组分红外检测识别[A];2010电工测试技术学术交流会论文集[C];2010年
8 蒋萧村;王双义;林殿阳;赵晓彦;吕志伟;;宽带KrF激光泵浦SF_6产生的后向散射现象的实验研究[A];江苏、山东、河南、江西、黑龙江五省光学(激光)联合学术'05年会论文集[C];2005年
9 孙永恒;张铎;孟维东;魏俊梅;;1100 kV GIS的研制开发[A];2010输变电年会论文集[C];2010年
10 杜永平;李加存;;220kV变电站进线防雷措施的完善[A];第十五届华东六省一市电机工程(电力)学会输配电技术研讨会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘砚菊;新型旋气吹弧式SF_6断路器喷口及开断能力研究[D];沈阳工业大学;2011年
2 韩书谟;1100kV GIS中SF6断路器关键技术研究[D];沈阳工业大学;2010年
3 何柏娜;特高压线路单相接地故障开断后瞬态特性研究[D];沈阳工业大学;2011年
4 谭志红;SF_6局部放电分解特性及碳纳米管气敏传感器检测研究[D];重庆大学;2011年
5 裴振江;特高压断路器开断容量的合成试验方法研究[D];华中科技大学;2008年
6 陶瑞民;SF_6高压断路器灭弧室电场与气流场数值计算的边界元方法的研究[D];沈阳工业大学;2004年
7 刘洪顺;经济型故障限流拓扑与应用技术研究[D];山东大学;2010年
8 马爱清;GIS电场及其逆问题数值计算方法研究[D];上海交通大学;2009年
9 刘斌;基于选相技术的发电机断路器研究[D];大连理工大学;2010年
10 刘向东;24kV永磁机构真空断路器关键技术研究[D];沈阳工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵兴海;高压SF_6断路器介质恢复特性的数值计算[D];沈阳工业大学;2012年
2 朱传运;高压SF_6断路器场域数值模拟[D];沈阳工业大学;2011年
3 王舒;高压SF_6断路器灭弧室的喷口优化设计[D];沈阳工业大学;2012年
4 刘亚坤;SF_6封闭式组合电器气室安全设计研究[D];大连理工大学;2010年
5 孟庆红;不同绝缘缺陷局部放电下SF_6分解特性与特征组分检测研究[D];重庆大学;2010年
6 赵继伟;基于微观理论SF_6断路器间隙击穿的研究[D];沈阳工业大学;2011年
7 蔡继兴;放电条件下SF_6气体分解物的检测与研究[D];长春理工大学;2011年
8 厉亚军;不锈钢渣降解强温室气体六氟化硫(SF_6)的研究[D];上海大学;2012年
9 任江波;基于红外吸收光谱法的SF_6局部放电分解组分特性研究[D];重庆大学;2010年
10 刘王挺;碳纳米管传感器及检测局部放电导致SF_6分解生成的组分研究[D];重庆大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026