2019,低壓開(kāi)關(guān)柜磁場(chǎng)測(cè)量和柜體設(shè)計(jì),答辯人：,導(dǎo) 師：,,,,,,,選題的背景及意義,總結(jié)和致謝,研究的方法及過(guò)程,目錄/Content,,選題的背景及意義,01,開(kāi)關(guān)柜是一種電氣設(shè)備，開(kāi)關(guān)柜外線先進(jìn)入柜內(nèi)主控開(kāi)關(guān)，然后進(jìn)入分控開(kāi)關(guān)，各分路按其需要設(shè)置。一個(gè)或多個(gè)低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和與之相關(guān)的控制、測(cè)量、信號(hào)、保護(hù)、調(diào)節(jié)等設(shè)備，由制造廠家負(fù)責(zé)完成所有內(nèi)部的電氣和機(jī)械的連接，用結(jié)構(gòu)部件完整地組裝在一起的一種組合體。開(kāi)關(guān)柜（switchgear）的主要作用是 在電力系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電、輸電、配電和電能轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，進(jìn)行開(kāi)合、控制和保護(hù)用電設(shè)備。開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的部件主要有斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、操作機(jī)構(gòu)、互感器以及各種保護(hù)裝置等組成,,什么是低壓開(kāi)關(guān)柜？,,,選題的背景,低壓開(kāi)關(guān)柜對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)起到保護(hù)、通斷和控制作用，并且在提高電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行可靠性方面起到了至關(guān)重要的作用。隨著電網(wǎng)的發(fā)展，傳統(tǒng)的測(cè)量方式越來(lái)越不能滿足電力系統(tǒng)發(fā)展的需求，主要表現(xiàn)為傳統(tǒng)CT固有的磁飽和、磁干擾、精度、二次繞組數(shù)量及輸出容量不能滿足現(xiàn)在系統(tǒng)要求。而且變電站對(duì)繼電保護(hù)的要求越高，二次回路越獨(dú)立，二次電纜越多，接線越復(fù)雜。除此之外，這種互感器存在體積大，質(zhì)量大的缺點(diǎn)。,選題的背景及意義,,選題的背景及意義,研究的意義,本課題通過(guò)創(chuàng)新的使用GMR傳感器作為低壓開(kāi)關(guān)柜磁場(chǎng)的測(cè)量元件，用巨磁阻傳感器進(jìn)行測(cè)量，提高了靈敏度。由于傳統(tǒng)低壓開(kāi)關(guān)柜傳感器體積較大，所以造成了柜體體積隨之變大。而巨磁阻傳感器具有體積小的特點(diǎn)，因此可以適當(dāng)減小柜體的體積。,研究的過(guò)程及方法,02,,,,,研究的過(guò)程及方法,研究的過(guò)程,使用GMR傳感器進(jìn)行磁場(chǎng)的測(cè)量實(shí)驗(yàn)，收集大量數(shù)據(jù)。之后建立數(shù)學(xué)模型仿真，對(duì)比分析該測(cè)量方法的穩(wěn)定性。,研究的過(guò)程,進(jìn)行磁傳感器的位置拓?fù)鋵?shí)驗(yàn)，找出磁傳感器相對(duì)于母排的最佳測(cè)量點(diǎn)位置。,研究的過(guò)程,進(jìn)行母排的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，找出母排的最佳擺放方式。通過(guò)母排的擺放，根據(jù)絕緣距離確定開(kāi)關(guān)柜尺寸。,研究的過(guò)程,找出低壓開(kāi)關(guān)柜中電磁干擾的產(chǎn)生，并逐個(gè)排除電磁干擾。使開(kāi)關(guān)柜高效穩(wěn)定工作。,01,02,03,04,,,,,,傳感器位置拓?fù)?這次實(shí)驗(yàn)中，計(jì)劃將三相母排分解成多個(gè)區(qū)域進(jìn)行測(cè)量。具體操作為首先要確定出GMR傳感器的擺放位置，以水平方向?yàn)閄軸，垂直于母排的方向?yàn)閅軸，對(duì)母排進(jìn)行劃分，依次劃分七個(gè)測(cè)量點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)相臨點(diǎn)的距離為10mm，并標(biāo)注劃分點(diǎn)。最終確定最佳測(cè)量點(diǎn)為第二個(gè)點(diǎn)，垂直于母排10cm處。傳感器的豎直方向應(yīng)該放在母排的中上部，在150mm高度以上。,,“品字形”和“一字形”擺放,兩種擺放方式的測(cè)量效果差別不大，但“品字形”擺放測(cè)量結(jié)果顯示磁場(chǎng)分布相對(duì)比較平穩(wěn)。而且“一字形”擺放比起“品字形”擺放，占據(jù)了母排室比較大的空間，會(huì)造成開(kāi)關(guān)柜的體積增大。所以選用“品字形”擺放。如下：,GMR傳感器受到干擾的途徑以及屏蔽方法,屏蔽開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部的干擾,屏蔽板具有很好的密封性，但是通常不適用全封閉的屏蔽板。否則GMR傳感器無(wú)法感應(yīng)母排室的磁場(chǎng)，進(jìn)而無(wú)法測(cè)量。所以采用半封閉屏蔽板，其工作原理如下圖，由于GMR傳感器測(cè)量的磁場(chǎng)強(qiáng)度是三相母排產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和，所以為了放大GMR傳感器所測(cè)量單相母排的磁場(chǎng)強(qiáng)度，在其周?chē)由掀帘伟?，讓他盡可能少地感知其他相母排產(chǎn)生的磁場(chǎng)，進(jìn)而更加精準(zhǔn)地測(cè)量。,總結(jié)和致謝,03,本次畢業(yè)設(shè)計(jì)解決了低壓開(kāi)關(guān)柜體積大的問(wèn)題，提高了其在安裝，運(yùn)輸上的便捷性。,總結(jié),致謝,由于本人能力有限，論述過(guò)程中還存在很多的問(wèn)題，請(qǐng)答辯老師提出寶貴的意見(jiàn)。陳述完畢，謝謝！最后還想感謝我的指導(dǎo)老師程武山老師一直以來(lái)對(duì)我的辛勤指導(dǎo)以及程老師帶的研究生，也就是我的學(xué)長(zhǎng)對(duì)我的幫助。感謝！,2019,感謝各位老師的聆聽(tīng),答辯人：周家明,導(dǎo) 師：程武山,