2019,低壓開關(guān)柜磁場測量和柜體設(shè)計,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)柜外線先進入柜內(nèi)主控開關(guān)，然后進入分控開關(guān)，各分路按其需要設(shè)置。一個或多個低壓開關(guān)設(shè)備和與之相關(guān)的控制、測量、信號、保護、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)進行發(fā)電、輸電、配電和電能轉(zhuǎn)換的過程中，進行開合、控制和保護用電設(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)、操作機構(gòu)、互感器以及各種保護裝置等組成,,什么是低壓開關(guān)柜？,,,選題的背景,低壓開關(guān)柜對電網(wǎng)系統(tǒng)起到保護、通斷和控制作用，并且在提高電網(wǎng)系統(tǒng)運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。而且變電站對繼電保護的要求越高，二次回路越獨立，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。,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)柜磁場的測量元件，用巨磁阻傳感器進行測量，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，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傳感器進行磁場的測量實驗，收集大量數(shù)據(jù)。之后建立數(shù)學(xué)模型仿真，對比分析該測量方法的穩(wěn)定性。,研究的過程,進行磁傳感器的位置拓?fù)鋵嶒?，找出磁傳感器相對于母排的最佳測量點位置。,研究的過程,進行母排的結(jié)構(gòu)設(shè)計實驗，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)?這次實驗中，計劃將三相母排分解成多個區(qū)域進行測量。具體操作為首先要確定出GMR傳感器的擺放位置，以水平方向為X軸，垂直于母排的方向為Y軸，對母排進行劃分，依次劃分七個測量點，每兩個相臨點的距離為10mm，并標(biāo)注劃分點。最終確定最佳測量點為第二個點，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,兩種擺放方式的測量效果差別不大，但“品字形”擺放測量結(jié)果顯示磁場分布相對比較平穩(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，進而無法測量。所以采用半封閉屏蔽板，其工作原理如下圖，由于GMR傳感器測量的磁場強度是三相母排產(chǎn)生的磁場強度的矢量和，所以為了放大GMR傳感器所測量單相母排的磁場強度，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，進而更加精準(zhǔn)地測量。,總結(jié)和致謝,03,本次畢業(yè)設(shè)計解決了低壓開關(guān)柜體積大的問題，提高了其在安裝，運輸上的便捷性。,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,