2019,低壓開關(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,研究的方法及過程,目錄/Content,,選題的背景及意義,01,開關(guān)柜是一種電氣設(shè)備,開關(guān)柜外線先進(jìn)入柜內(nèi)主控開關(guān),然后進(jìn)入分控開關(guān),各分路按其需要設(shè)置。一個(gè)或多個(gè)低壓開關(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)換的過程中,進(jìn)行開合、控制和保護(hù)用電設(shè)備。開關(guān)柜內(nèi)的部件主要有斷路器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、操作機(jī)構(gòu)、互感器以及各種保護(hù)裝置等組成,,什么是低壓開關(guān)柜?,,,選題的背景,低壓開關(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,本課題通過創(chuàng)新的使用GMR傳感器作為低壓開關(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。,研究的過程及方法,02,,,,,研究的過程及方法,研究的過程,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。通過母排的擺放,根據(jù)絕緣距離確定開關(guān)柜尺寸。,研究的過程,找出低壓開關(guān)柜中電磁干擾的產(chǎn)生,并逐個(gè)排除電磁干擾。使開關(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),每兩個(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傳感器無法感應(yīng)母排室的磁場(chǎng),進(jìn)而無法測(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,在其周圍加上屏蔽板,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)解決了低壓開關(guān)柜體積大的問題,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,論述過程中還存在很多的問題,請(qǐng)答辯老師提出寶貴的意見。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)長對(duì)我的幫助。感謝!,2019,感謝各位老師的聆聽,答辯人:周家明,導(dǎo) 師:程武山,