Study of the breaking capacity of a 35 kV-31.5 kA/2000 A vacuum circuit breaker with an axial magnetic field

Jazyk: ruština
Rok vydání: 2022
Předmět:
DOI: 10.18720/spbpu/3/2023/vr/vr23-5
Popis: Тема выпускной квалификационной работы: «Исследование отключающей способности вакуумного выключателя 35 кВ-31,5кА/2000 А с аксиальным магнитным полем ».Данная работа посвящена изучению, разработке и анализу отключающей способности Ð²Ð°ÐºÑƒÑƒÐ¼Ð½Ñ‹Ñ Ð²Ñ‹ÐºÐ»ÑŽÑ‡Ð°Ñ‚ÐµÐ»ÐµÐ¹ при Ñ€Ð°Ð·Ð»Ð¸Ñ‡Ð½Ñ‹Ñ Ð³ÐµÐ¾Ð¼ÐµÑ‚Ñ€Ð¸ÑÑ . Задачи, решаемые в Ñ Ð¾Ð´Ðµ исследования:Исследование Ñ Ð°Ñ€Ð°ÐºÑ‚ÐµÑ€Ð¸ÑÑ‚Ð¸Ðº Ð²Ð°ÐºÑƒÑƒÐ¼Ð½Ñ‹Ñ Ð²Ñ‹ÐºÐ»ÑŽÑ‡Ð°Ñ‚ÐµÐ»ÐµÐ¹ с аксиальным магнитным полем и методом гашения дуги в Ð²Ð°ÐºÑƒÑƒÐ¼Ð½Ñ‹Ñ Ð´ÑƒÐ³Ð¾Ð³Ð°ÑÐ¸Ñ‚ÐµÐ»ÑŒÐ½Ñ‹Ñ ÐºÐ°Ð¼ÐµÑ€Ð°Ñ ÐŸÑ€ÐµÐ´Ð²Ð°Ñ€Ð¸Ñ‚ÐµÐ»ÑŒÐ½Ñ‹Ð¹ выбор материалов и размеров конструкции дугогасительной камерыАнализ взаимодействия вакуумного выключателя с сетью, в частности,         анализ Â Â Â Â Â Â Ð½Ð¾Ð¼Ð¸Ð½Ð°Ð»ÑŒÐ½Ñ‹Ñ Â Â Â Â Ð¿Ð°Ñ€Ð°Ð¼ÐµÑ‚Ñ€Ð¾Ð²         и Â Â Â Â Â Ð¿ÐµÑ€ÐµÑ Ð¾Ð´Ð½Ð¾Ð³Ð¾ восстанавливающегося напряжения при коротком замыканииПроведение расчётов моделей ÑÐ»ÐµÐºÑ‚Ñ€Ð¾Ð¼Ð°Ð³Ð½Ð¸Ñ‚Ð½Ñ‹Ñ Ð¿Ñ€Ð¾Ñ†ÐµÑÑÐ¾Ð² в вакуумной дугогасительной камере, с целью оценки отключающей способностиВ данной работе мы провели сравнительный анализ Ð²Ð°ÐºÑƒÑƒÐ¼Ð½Ñ‹Ñ Ð¸ ÑÐ»ÐµÐ³Ð°Ð·Ð¾Ð²Ñ‹Ñ Ð²Ñ‹ÐºÐ»ÑŽÑ‡Ð°Ñ‚ÐµÐ»ÐµÐ¹. Проанализированы зависимость устойчивости горения дуги и токовой герметизации от материала контактов и влияние геометрии контактов на аксиальное магнитное поле. Подобрали номинальные параметры вакуумного выключателя и выполнили расчет Ð½Ð¾Ñ€Ð¼Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð½Ñ‹Ñ Ð¿Ð°Ñ€Ð°Ð¼ÐµÑ‚Ñ€Ð¾Ð² ПВН. Исследована математическая модель процессов, Ð¿Ñ€Ð¾Ð¸ÑÑ Ð¾Ð´ÑÑ‰Ð¸Ñ Ð² вакуумной дугогасительной камере.В результате проведено моделирование ÑÐ»ÐµÐºÑ‚Ñ€Ð¾Ð¼Ð°Ð³Ð½Ð¸Ñ‚Ð½Ñ‹Ñ Ð¿Ñ€Ð¾Ñ†ÐµÑÑÐ¾Ð² в вакуумной камере  и расчет аксиальной составляющей магнитной индукции для определения отключающей способности. Моделирование представляет собой Мультиплатформенное программное обеспечение COMSOL Multiphysics для анализа методом ÐºÐ¾Ð½ÐµÑ‡Ð½Ñ‹Ñ ÑÐ»ÐµÐ¼ÐµÐ½Ñ‚Ð¾Ð².
Theme of final qualification work: “Study of the breaking capacity of a 35 kV-31.5 kA/2000 A vacuum circuit breaker with an axial magnetic field”.This work is devoted to the study, development and analysis of the breaking capacity of vacuum circuit breakers for various geometries. Tasks to be solved in the course of the study:Preliminary selection of materials and dimensions of the construction of the arc chuteAnalysis of the interaction of the vacuum circuit breaker with the network, in particular, the analysis of the nominal parameters and the transient recovery voltage during a short circuitCarrying out calculations of models of electromagnetic processes in a vacuum arc chute, in order to assess the breaking capacityAs a result, electromagnetic processes were simulated in a vacuum interrupter chamber and the axial component of magnetic induction was calculated to determine the breaking capacity. The simulation was carried out using the crossplatform software COMSOL Multiphysics, adapted for analysis by the finite element method. In this paper, we carried out a comparative analysis of vacuum and gas-insulated circuit breakers. The dependence of the arcing stability and current sealing on the contact material and the influence of the contact geometry on the axial magnetic field are analyzed. The nominal parameters of the vacuum circuit breaker were selected and the normalized parameters of the HPV were calculated. A mathematical model of processes occurring in a vacuum arc chute has been studied.As a result, modeling of electromagnetic processes in a vacuum chamber and calculation of the axial component of magnetic induction were carried out to determine the breaking capacity. Simulation is COMSOL Multiphysics Multiplatform Finite Element Analysis Software.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: