35kV真空開關(guān)永磁機(jī)構(gòu)分合閘操作控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)【獨(dú)家畢業(yè)課程設(shè)計(jì)帶任務(wù)書+開題報(bào)告+外文翻譯】

35kV真空開關(guān)永磁機(jī)構(gòu)分合閘操作控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)【獨(dú)家畢業(yè)課程設(shè)計(jì)帶任務(wù)書+開題報(bào)告+外文翻譯】,35,kv,真空開關(guān),永磁,機(jī)構(gòu),合閘,操作,控制器,設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn),獨(dú)家,畢業(yè),課程設(shè)計(jì),任務(wù)書,開題,報(bào)告,講演,呈文,外文,翻譯 - 1 - 1．畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、重點(diǎn)及難點(diǎn) 研究內(nèi)容 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人民生活水平的顯著提高，社會(huì)對(duì)電力的需求越來越大，對(duì)供電質(zhì)量的要求也越來越高。 2009 年，國家電網(wǎng)公司提出我國建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃，到 2020 年我國將全面建成統(tǒng)一的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，技術(shù)和裝備達(dá)到國際先進(jìn)水平。建設(shè)智能電網(wǎng)不僅能將電能整合，合理分配，改善供電質(zhì)量，還能實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)可靠、安全、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)。真空斷路器因其滅弧介質(zhì)滅弧后觸頭間隙的絕緣介質(zhì)都是高真空而得名，其具有體積小、重量輕、適用于頻繁操作、滅弧不用檢 修的優(yōu)點(diǎn)，在配電網(wǎng)中應(yīng)用較為普及。永磁機(jī)構(gòu)是為了保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，作為控制、保護(hù)元件的中壓斷路器必須能切斷額定電流，開斷關(guān)合短路電流，開合各種空載和負(fù)荷電路。為了完成這些任務(wù)，中壓斷路器必須能及時(shí)可靠地分合動(dòng)靜觸頭，這要借助于操作機(jī)構(gòu)來完成。因此，操作機(jī)構(gòu)的工作性能和質(zhì)量優(yōu)劣，直接決定了中壓斷路器的工作性能和可靠性。近年來，伴隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)了一種新型的操作機(jī)構(gòu)。它采用了一種全新的工作原理和結(jié)構(gòu)，工作時(shí)主要運(yùn)動(dòng)部件只有一個(gè)，具有較高的可靠性，因此備受關(guān)注。 本課題的研究內(nèi)容主要有以下幾個(gè)方面 ： (1)研究真空斷路器所配永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的原理、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)及其驅(qū)動(dòng)方式。 (2)對(duì) 機(jī)構(gòu)的分合閘操作所涉及到的控制電路優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法； (3)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)電子式永磁機(jī)構(gòu)控制器，包括分合閘、充電回路、手動(dòng)及遠(yuǎn)動(dòng)控制等功能； (4)通過分析確定操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制器的設(shè)計(jì)的方案； (5)通過仿真或試驗(yàn)驗(yàn)證方案的可行性，制作控制器樣機(jī)并給出初步的試驗(yàn)結(jié)果。 研究重點(diǎn)及難點(diǎn) 重點(diǎn)： (1)了解 35空斷路器永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及工作原理； (2)設(shè)計(jì)永磁機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的電容充電控制環(huán)節(jié)； (3)通過控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器的 智能化操作； (4)擴(kuò)展遠(yuǎn)動(dòng)通信功能。 難點(diǎn) ： （ 1）如何合理單片機(jī)程序，確?？刂破髦悄芑僮鲿r(shí)保證對(duì)信號(hào)采集準(zhǔn)確無誤； （ 2）作為給電容器充電的電源，必須考慮到電容器的耐壓及分合閘操作時(shí)所需的電源電壓； （ 3）為了防止電磁的干擾引起的誤動(dòng)作，設(shè)計(jì)電路時(shí)要考慮到電源的電磁兼容性； （ 4）要注意強(qiáng)電與弱電隔離模塊的設(shè)計(jì)； - 2 - 2．準(zhǔn)備情況（查閱過的文獻(xiàn)資料及調(diào)研情況、現(xiàn)有設(shè)備、實(shí)驗(yàn)條件等） 研究背景及發(fā)展趨勢(shì) （ 1）研究背景 真空斷路器在中壓配電領(lǐng)域得到了廣泛的發(fā)展并逐漸取得支配地位。永磁操作機(jī)構(gòu)采用一種全 新的智能選相真空開關(guān)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)工作時(shí)主要運(yùn)動(dòng)部件只有一個(gè)，無需機(jī)械脫、鎖扣裝置，故障源少，可靠性較高，且使用壽命長，一般達(dá)十萬次以上，同時(shí)控制分合閘相位，實(shí)現(xiàn)同步控制，從而減少過電壓和涌流對(duì)系統(tǒng)的沖擊，減少系統(tǒng)保護(hù)的投入，提高系統(tǒng)整體壽命。永磁機(jī)構(gòu)通過電解電容儲(chǔ)能，對(duì)電源容量的需求像彈簧機(jī)構(gòu)一樣，控制器通過現(xiàn)代電源技術(shù)的處理，用極高的效率，靈活的將外部不同高低、不同性質(zhì)的電源，變換為設(shè)定的單一電源，使之適應(yīng)同一種永磁機(jī)構(gòu)。而不需要用不同的機(jī)構(gòu)線圈去適應(yīng)不同的電源，便于現(xiàn)代化的生產(chǎn)，便于調(diào)試的一致性。它突 破了傳統(tǒng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的原理，在技術(shù)上有了很大的創(chuàng)新，其具有顯著地技術(shù)特點(diǎn)和先進(jìn)性，永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器將在今后中高壓設(shè)備領(lǐng)域內(nèi)越來越占有重要地位。 （ 2）發(fā)展趨勢(shì) 在中壓開關(guān)領(lǐng)域圍繞永磁操動(dòng)技術(shù)的研究開始于 20 世紀(jì) 80 年代末。歐洲以英國及德國為代表。 1992 年英國曼徹斯特大學(xué)系統(tǒng)與能量組為 司設(shè)計(jì)了一臺(tái)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)模型。 1992 年前后永磁操動(dòng)技術(shù)開始在英國工業(yè)應(yīng)用。 由于永磁操作技術(shù)的顯著特點(diǎn)，以及在國外已形成的開發(fā)熱點(diǎn)，國內(nèi)一些短路器生產(chǎn)廠家和科研所也把目光投到了永磁機(jī)構(gòu)的研制上。永磁機(jī)構(gòu)以零部件數(shù)量少， 可靠性高等優(yōu)點(diǎn)吸收了越來越多目光的關(guān)注。國內(nèi)很快就開發(fā)出了具有自主版權(quán)的 永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器。該斷路器具有零部件少，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，壽命長的，免維護(hù)等特點(diǎn)。并成功的解決了真空短路器的環(huán)境耐溫問題。 研究意義 永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)作為一種新型的操動(dòng)機(jī)構(gòu)，具有零部件數(shù)量少、可靠性高、免維護(hù)等傳統(tǒng)斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)所無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，受到了世界各國的普遍關(guān)注。 近年來，人們對(duì)電力的需求不斷提高，電網(wǎng)的電壓等級(jí)和傳輸規(guī)模也在不斷的提高。斷路器由于其特殊的性能在電力系統(tǒng)中也發(fā)揮著非常重要的作用。在配電和供電系統(tǒng)中，由于斷路 器的使用量大面廣，操作頻繁，對(duì)于斷路器的可靠性和免維護(hù)性有著很高的要求。因此 ,斷路器扮演一個(gè)極其重要的角色。 主要參考文獻(xiàn) [1]徐建源 ,孫建軍 ,林莘等 . 單穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī) 構(gòu)的 智能、 能控制 裝置 [J]．電氣時(shí)代， - 3 - 2006， 5:51 [2]李鵬．真空永磁斷路器智能控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) (D)京交通大學(xué) ,2010. [3] E. A 998,2:688 [4]張靜 ,孫建軍 . 一種單穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的智能控制裝置的研制 [J]. 華通技 術(shù) ,2007,3:19[5]錢家驪 ,徐國政 ,竇曉峰 . 中壓斷路器用永磁機(jī)構(gòu)中線圈不同布置的分析 [J]2000,02:25[6]孫逸 0D)京理工大學(xué)， 2014. [7]劉大鵬 D)中科技大學(xué)， 2007. [8]楊亭 D)南大學(xué)， 2005. [9]薛玉善 D)陽工業(yè)大學(xué)， 2004. [10]高麗 D)北電力大學(xué)， 2004. [11]方雨菡．永磁真空斷路器的智能控制 (D)南交通大學(xué) ,2013. 現(xiàn)有設(shè)備 和實(shí)驗(yàn)條件 計(jì)算機(jī)一臺(tái) ，示波器，單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)等。 - 4 - 3、實(shí)施方案、進(jìn)度實(shí)施計(jì)劃及預(yù)期提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)資料 實(shí)施方案： 本課題分模塊設(shè)計(jì)，控制器主要由單片機(jī)控制模塊，由電源模塊，電容充電回路模塊，電容器組模塊，電容器電壓檢測(cè)模塊，分合閘線圈模塊，分合閘位移檢測(cè)模塊，顯示模塊，手動(dòng)模塊，遠(yuǎn)動(dòng)控制信息模塊，線圈驅(qū)動(dòng)模塊等組成。強(qiáng)弱電模塊間要進(jìn)行光電隔離。通過單片機(jī)邏輯模塊輸出正確的操作指令，從而控制分合閘操作。此次系統(tǒng)控制采用 可控硅，控制器通過控制可控硅實(shí)現(xiàn)控制 儲(chǔ)能電容器對(duì)操動(dòng)機(jī)構(gòu)分合閘線圈放電的控制，以完成對(duì)斷路器的分合閘操作。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖 1： 圖 1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 進(jìn)度實(shí)施計(jì)劃： 第一階段 （ 2015 2016：分析畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，閱讀理解任務(wù)書內(nèi)容，確定實(shí)施計(jì)劃方案。 第二階段 （ 2016 2016： 查閱相關(guān)文獻(xiàn)和資料，了解真空開關(guān)永磁機(jī)構(gòu)原理并畫出原理結(jié)構(gòu)框圖， 提交畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告，并翻譯 4 萬字外文文獻(xiàn)。 第三階段 （ 2016 2016： 確定可實(shí)行方案。 設(shè)計(jì)電路，畫 ，做出樣機(jī)電路板。提交 源文件一份 。 第四階段 （ 2016 2016：調(diào)試硬件， 設(shè)計(jì)程序。軟件編程并與硬件進(jìn)行調(diào)試，完成制作的模擬樣機(jī)。 第五階段 （ 2016 2016：撰寫并 完善畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 。 預(yù)期提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)資料 1、撰寫兩萬字以上的畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（兼附 15 篇以上的參考文獻(xiàn)）；在畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書中應(yīng)包括 300～ 500 個(gè)單詞的英文摘要及關(guān)鍵詞； 2、完成與課題相關(guān)英文資料的翻譯（約四萬英文字符，附英文全文）； 3、完成 35空斷路器永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制器的 設(shè)計(jì)方案； 4、設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的硬件和完成相應(yīng)軟件程序設(shè)計(jì)，給出必需的硬件實(shí)現(xiàn)原理圖； 5、根據(jù)課題任務(wù)與要求，完成可供 演示 的功能樣機(jī)。 - 5 - 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日 開題小組意見 開題小組組長（簽字）： 年 月 日 院（系、部）意見 主管院長（系、部主任）簽字： 年 月 日