双断口真空断路器最佳间隙配合控制方法
【专利摘要】本发明公开一种双断口真空断路器最佳间隙配合控制方法，分别检测实际高压侧真空间隙及实际低压侧真空间隙；计算实际高压侧真空间隙与最佳高压侧真空间隙的误差δ1；计算实际低压侧真空间隙与最佳低压侧真空间隙的误差δ2；计算最佳高压侧与最佳低压侧真空间隙偏差与实际高压侧与实际低压侧真空间隙偏差的误差δ3；以所得到的误差δ1和误差δ3用自适应PID控制算法控制高压侧真空断路器操动机构，使实际高压侧真空间隙趋于最佳高压侧真空间隙；以所得到的误差δ2和误差δ3用自适应PID控制算法控制低压侧真空断路器操动机构，使实际低压侧真空间隙趋于最佳低压侧真空间隙。
【专利说明】双断口真空断路器最佳间隙配合控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及双断口真空断路器，尤其涉及一种可得到最佳的自均压效果和最大的 开断能力，进而可取缔均压电容的双断口真空断路器最佳间隙配合控制方法。
【背景技术】
[0002] 真空断路器基本结构是在绝缘瓷瓶内装有真空灭弧室、操动机构及控制箱，在控 制箱上设有控制信号输入端，在绝缘瓷柱内还有与操动机构相接的绝缘连接杆，绝缘连接 杆的上端与置于导向套内且上端位于真空灭弧室的动导电杆相接，动导电杆通过导线环与 下部接线端子相接，动导电杆上端有动触头，在动触头上方固定有静导电杆，静导电杆下端 有静触头，静导电杆通过导线环与上部接线端子相接。使用时，通过上部接线端子和下部接 线端子将设备串接于导线中。如设备出现故障，控制信号则通过控制信号输入端、控制箱控 制操动机构，使动触头和静触头有效分离，并W两者之间的真空间隙实现绝缘。
[0003] 双断口真空断路器基本结构是将两个(高压侧和低压侧）具有单断口灭弧室的真 空断路器串联构成。文献《基于光控模块的多断口真空开关研究》建立了多断口真空断路 器等值电路，提出多断口真空断路器由于杂散电容的影响，串联断口间电压分布不均匀，高 压侧承受电压较高易击穿继而引起另一断口相继击穿，导致开断失败，该大大限制了多断 口真空断路器的开断能力。文献《Influence of Grading Capacitors on the Breaking Capacity of Two Vacuum Interrupters in Series》米用并联均压电容（500pF-2000pF) 可W得到较好的均压效果，并且充分发挥了每个真空断路器的开断能力，大大增强了多断 口真空断路器的开断能力。
[0004] 但是，并联均压电容一方面了提高了多断口真空断路器的成本，另一方面，均压电 容在长期运行过程中，会因绝缘劣化而导致爆炸事故，而且均压效果愈好(均压电容容量增 加)，其真空开关的开断能力会随之降低。
【发明内容】
[0005] 本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种可得到最佳的自均 压效果和最大的开断能力，进而可取缔均压电容的双断口真空断路器最佳间隙配合控制方 法。
[0006] 本发明的技术解决方案是；一种双断口真空断路器最佳间隙配合控制方法，其特 征在于按照如下步骤进行： a. 分别检测实际高压侧真空间隙及实际低压侧真空间隙； b. 计算实际高压侧真空间隙与最佳高压侧真空间隙的误差5 1 ;计算实际低压侧真空 间隙与最佳低压侧真空间隙的误差5 2 ; C.计算最佳高压侧与最佳低压侧真空间隙偏差与实际高压侧与实际低压侧真空间隙 偏差的误差5 3 ; d. W所得到的误差5 1和误差5 3控制PID控制器A，用自适应PID控制算法控制高 压侧真空断路器操动机构，使实际高压侧真空间隙趋于最佳高压侧真空间隙； e. W所得到的误差5 2和误差5 3控制PID控制器B，用自适应PID控巧瞻法控制低 压侧真空断路器操动机构，使实际低压侧真空间隙趋于最佳低压侧真空间隙； 所述最佳高压侧真空间隙和最佳低压侧真空间隙由双断口真空断路器高压侧与低压 侧最佳间隙配合特性曲线确定，所述双断口真空断路器高压侧与低压侧最佳间隙配合特性 曲线按如下方法得到： 由公式（1)计算出双断口真空断路器的等效电容：
【权利要求】
1. 一种双断口真空断路器最佳间隙配合控制方法，其特征在于按照如下步骤进行： a、 分别检测实际高压侧真空间隙及实际低压侧真空间隙； b、 计算实际高压侧真空间隙与最佳高压侧真空间隙的误差δ1 ;计算实际低压侧真空 间隙与最佳低压侧真空间隙的误差S2 ; c、 计算最佳高压侧与最佳低压侧真空间隙偏差与实际高压侧与实际低压侧真空间隙 偏差的误差δ3 ; d、 以所得到的误差δ1和误差δ3控制PID控制器Α，用自适应PID控制算法控制高压 侧真空断路器操动机构，使实际高压侧真空间隙趋于最佳高压侧真空间隙； e、 以所得到的误差δ2和误差δ3控制PID控制器Β，用自适应PID控制算法控制低压 侧真空断路器操动机构，使实际低压侧真空间隙趋于最佳低压侧真空间隙； 所述最佳高压侧真空间隙和最佳低压侧真空间隙由双断口真空断路器高压侧与低压 侧最佳间隙配合特性曲线确定，所述双断口真空断路器高压侧与低压侧最佳间隙配合特性 曲线按如下方法得到： 由公式（1)计算出双断口真空断路器的等效电容： \ ^*
式中：ο是低压侧等效自电容；G是高压侧等效自电容；?是杂散电容； gapl标准低压侧真空间隙；gap2标准高压侧真空间隙； 由公式（2)计算得到电压分布：
式中：尽是高压侧电压分布比，G是低压侧电压分布比，仏)是总电压； 由公式（3)计算不同真空间隙下的击穿电压：
式中：?击穿电压；gap等于gapl或gap2 ;J、α为常数； 由公式（4)计算真空间隙绝缘强度分界线：
式中是低压侧击穿电压，尽,是高压侧击穿电压，是真空间隙绝缘强度分界线； 取队为0. 975~1. 025 时的标准低压侧真空间隙gapl及标准高压侧真空间隙gap2， 利用MTLAB实现最佳配合特性曲线；根据合分闸时间和合分闸速度，即得到双断口真空断 路器高压侧与低压侧最佳间隙配合特性曲线。
【文档编号】H01H33/666GK104465210SQ201410661276
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月19日 优先权日:2014年11月19日
【发明者】廖敏夫, 葛国伟, 段雄英, 邹积岩 申请人:大连理工大学