| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-7页 |
| 第一章 绪论 | 第13-20页 |
| 1.1 研究背景及研究意义 | 第13-14页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第14-18页 |
| 1.2.1 PT高压侧保护装置发展现状 | 第14-15页 |
| 1.2.2 现有其它PT高压侧保护装置或方案 | 第15-18页 |
| 1.3 本文研究内容 | 第18-19页 |
| 1.4 本文创新点与章节安排 | 第19-20页 |
| 第二章 PT故障与新型保护装置开断需求分析 | 第20-35页 |
| 2.1 PT工作原理及相关应用介绍 | 第20-23页 |
| 2.1.1 PT工作原理 | 第20-21页 |
| 2.1.2 PT一次侧电流计算及保护分析 | 第21-23页 |
| 2.2 PT故障分析 | 第23-24页 |
| 2.2.1 铁磁谐振 | 第23页 |
| 2.2.2 电压互感器一次侧引线短路 | 第23页 |
| 2.2.3 匝间短路 | 第23-24页 |
| 2.2.4 电压互感器二次负荷偏重 | 第24页 |
| 2.2.5 雷云闪电 | 第24页 |
| 2.2.6 PT本身质量问题 | 第24页 |
| 2.3 谐振等值电路理论分析 | 第24-26页 |
| 2.4 新型10kVPT保护用真空灭弧室快速动作机构的提出 | 第26-28页 |
| 2.5 新型PT保护装置所用真空灭弧室 | 第28-29页 |
| 2.6 预压弹簧力理论分析 | 第29-34页 |
| 2.6.1 真空灭弧室自闭力理论分析 | 第30-31页 |
| 2.6.2 预压弹簧力理论计算 | 第31-34页 |
| 2.7 本章小结 | 第34-35页 |
| 第三章 脱扣机构的设计与优化 | 第35-48页 |
| 3.1 新型PT保护装置脱扣机构的作用及介绍 | 第35页 |
| 3.2 脱扣机构的类型 | 第35-38页 |
| 3.2.1 肘节式脱扣机构 | 第35-36页 |
| 3.2.2 锁闩式脱扣机构 | 第36-38页 |
| 3.3 四种脱扣方案ADAMS虚拟样机的建立 | 第38-40页 |
| 3.3.1 ADAMS仿真软件的介绍 | 第38-39页 |
| 3.3.2 脱扣机构模型建立 | 第39页 |
| 3.3.3 ADAMS边界条件设置 | 第39-40页 |
| 3.4 四种脱扣方案ADAMS仿真结果分析 | 第40-44页 |
| 3.4.1 脱扣机构方案一 | 第40-41页 |
| 3.4.2 脱扣机构方案二 | 第41页 |
| 3.4.3 脱扣机构方案三 | 第41-42页 |
| 3.4.4 脱扣机构方案四 | 第42-44页 |
| 3.4.5 四种脱扣机构方案的比较 | 第44页 |
| 3.5 脱扣机构方案四的模型优化设计 | 第44-47页 |
| 3.5.1 机构4弹簧初始伸长量与初始脱扣力和力矩放大比的关系 | 第45页 |
| 3.5.2 机构4死点位置与初始脱扣力和力矩放大比的关系 | 第45-46页 |
| 3.5.3 不同电磁铁顶杆机构与锁闩动作所需衔铁最小电磁力 | 第46-47页 |
| 3.6 本章小结 | 第47-48页 |
| 第四章 电磁机构的设计与优化 | 第48-77页 |
| 4.1 电磁机构的介绍及理论分析 | 第48-51页 |
| 4.1.1 电磁机构的介绍 | 第48-49页 |
| 4.1.2 虚位移原理与电磁转矩 | 第49-51页 |
| 4.2 基于COMSOL的十一种电磁机构方案静态特性仿真 | 第51-53页 |
| 4.2.1 有限元分析软件COMSOLMultiphysics简介 | 第51-52页 |
| 4.2.2 十一种电磁机构方案静态特性COMSOL仿真 | 第52-53页 |
| 4.3 十一种电磁机构方案静态特性仿真结果 | 第53-61页 |
| 4.3.1 电磁机构方案一——拍合式(47)型 | 第53-54页 |
| 4.3.2 电磁机构方案二——直动式(47)型 | 第54-55页 |
| 4.3.3 电磁机构方案三——转动式E型 | 第55页 |
| 4.3.4 电磁机构方案四——直动式E型 | 第55-56页 |
| 4.3.5 电磁机构方案五——带轭铁螺管型 | 第56页 |
| 4.3.6 电磁机构方案六 | 第56-57页 |
| 4.3.7 电磁机构方案七 | 第57页 |
| 4.3.8 电磁机构方案八 | 第57-58页 |
| 4.3.9 电磁机构方案九 | 第58-59页 |
| 4.3.10 电磁机构方案十——永磁机构 | 第59-60页 |
| 4.3.11 电磁机构方案十一——涡流斥力机构 | 第60-61页 |
| 4.4 电磁机构方案九的优化 | 第61-66页 |
| 4.4.1 转动式电磁机构电磁力的推导 | 第62-63页 |
| 4.4.2 转动式电磁机构模型结构的改进 | 第63页 |
| 4.4.3 转动式电磁机构改进前与改进后方案九静态特性对比 | 第63-64页 |
| 4.4.4 电磁机构方案九的电磁力影响因素分析 | 第64-66页 |
| 4.5 电磁机构方案九线圈尺寸计算 | 第66-69页 |
| 4.6 基于ANSOFTMAXWELL3D转动式电磁铁动态特性仿真 | 第69-76页 |
| 4.6.1 数学模型的建立 | 第70页 |
| 4.6.2 3D瞬态场分析理论 | 第70-71页 |
| 4.6.3 电磁机构方案九3D动态特性虚拟样机的建立 | 第71-72页 |
| 4.6.4 电磁机构方案九3D动态特性仿真结果 | 第72-76页 |
| 4.7 本章小结 | 第76-77页 |
| 第五章 整体建模配合仿真分析 | 第77-91页 |
| 5.1 新型PT保护装置整体建模与组装 | 第77-78页 |
| 5.2 新型PT保护装置ADAMS虚拟样机的建立 | 第78-81页 |
| 5.2.1 仿真模型的建立 | 第78-79页 |
| 5.2.2 设置模型材料 | 第79页 |
| 5.2.3 添加约束 | 第79-80页 |
| 5.2.4 设置弹簧参数 | 第80-81页 |
| 5.2.5 设置接触力参数 | 第81页 |
| 5.2.6 施加电磁吸力和自闭力 | 第81页 |
| 5.3 新型PT保护装置ADAMS仿真分析 | 第81-85页 |
| 5.3.1 预压分闸弹簧刚度系数与预压缩量对整体分闸行程的影响 | 第81-83页 |
| 5.3.2 预压分闸弹簧刚度系数与预压缩量对整体分闸速度的影响 | 第83页 |
| 5.3.3 动作过程中衔铁与锁闩转角与时间的关系 | 第83-84页 |
| 5.3.4 动作过程中锁闩与滚子之间接触力关系 | 第84-85页 |
| 5.4 PT一次绕组与PT一次回路导线故障时温升分析 | 第85-89页 |
| 5.4.1 PT一次线圈绕组故障熔断分析 | 第85-87页 |
| 5.4.2 PT一次回路故障时导线熔断分析 | 第87-89页 |
| 5.5 故障时电动力对PT保护用真空灭弧室快速动作机构的影响 | 第89页 |
| 5.6 本章小结 | 第89-91页 |
| 第六章 样机制作及测试 | 第91-106页 |
| 6.1 零部件加工与样机组装 | 第91-94页 |
| 6.2 脱扣机构开断实验 | 第94-97页 |
| 6.2.1 样机脱扣机构弹簧初始伸长量与初始脱扣力关系实验 | 第94-96页 |
| 6.2.2 机构4死点位置与初始脱扣力实验 | 第96-97页 |
| 6.3 电磁机构静态特性实验 | 第97-98页 |
| 6.4 样机整体开断实验 | 第98-102页 |
| 6.4.1 磁势(安匝)与碰撞位置气隙大小的关系实验 | 第98-100页 |
| 6.4.2 磁势(安匝)与电磁机构反力弹簧初始伸长量的关系实验 | 第100-101页 |
| 6.4.3 磁势(安匝)与分闸储能弹簧预压缩量大小的关系实验 | 第101-102页 |
| 6.5 真空灭弧室分闸过程机械特性实验 | 第102-105页 |
| 6.5.1 电磁机构激磁线圈电流特性实验 | 第102-103页 |
| 6.5.2 真空灭弧室分闸位移特性实验 | 第103-105页 |
| 6.6 本章小结 | 第105-106页 |
| 总结与展望 | 第106-109页 |
| 7.1 总结 | 第106-108页 |
| 7.2 展望 | 第108-109页 |
| 参考文献 | 第109-111页 |
| 致谢 | 第111-112页 |
| 主要研究成果 | 第112-113页 |
| 附录 | 第113-114页 |
