Overview on Integration Technology of Low Voltage AC Electromagnetic Apparatus

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.01.002

Abstract

Abstract:

With the continuous expansion of power grid capacity and the development of smart grid,higher requirements are put forward for the reliability and safety of power supply.The performance of low voltage switching devices and the coordination between various switching devices are closely related to the reliability of power system.Starting from improving the reliability requirements of power system control and protection functions,the present situation,technical requirements and shortcomings of electromagnetic apparatus commonly used in the main circuit of low voltage distribution network such as contactors and circuit breakers are expounded,and the necessity of the development of integration technology of low voltage electromagnetic apparatus is pointed out.The research status of the new principle structure technology at home and abroad and three realization forms of this technology are summarized.The necessary intelligent control technology in the integrattion process is analyzed,including fault identification and optimal control of motion process.Finally,the trend of low voltage electromagnetic apparatus integration technology is discussed.

Key words: contactor, circuit breaker, new principle structure technology, intelligent control technology

CLC Number:

TM71

YE Hongwei, MIAO Xiren, ZHANG Linhui, ZHUANG Shengbin. Overview on Integration Technology of Low Voltage AC Electromagnetic Apparatus[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2023, 0(1): 8-15.

Figures/Tables 6

References 44

[1]	李小峰. 国家电网促进清洁能源发展[J]. 科技风, 2018(22):188.
[2]	张培铭. 智能低压电器技术研究[J]. 电器与能效管理技术, 2019(15):10-20.
[3]	韩民晓, 王皓界. 直流微电网——未来供用电领域的重要模式[J]. 电气工程学报, 2015(5):1-9.
[4]	BIAGINI V, SIMONIDIS C, DELPOZZO A, et al. Development and prototyping of a rotary-linear actuation drive for vacuum contactors[C]// IECON 2016-42nd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, 2016:530-535.
[5]	缪希仁, 巫锡华, 王田, 等. 基于涡流斥力原理的低压控制与保护电器研究[J]. 中国电机工程学报, 2017, 37(9):2708-2717.
[6]	汪先兵. 智能永磁接触器设计与控制技术研究[D]. 南京: 东南大学, 2011.
[7]	许志红. 交流接触器智能化控制与设计技术的研究及实现[D]. 福州: 福州大学, 2006.
[8]	王伟, 邵立雪, 曾祥明, 等. 大功率永磁直流接触器特性分析及试验研究[J]. 电器与能效管理技术, 2019(7):1-5,29.
[9]	郑昕, 许志红, 张培铭. 智能混合式无弧交流接触器的研究[J]. 低压电器, 2005(9):10-12.
[10]	高雪. 交流接触器智能控制系统的设计与实现[D]. 北京: 北京交通大学, 2019.
[11]	卜浩民. 交流接触器的智能化综述[J]. 电器与能效管理技术, 2017(1):32-38.
[12]	杨程, 刘向军. 基于多条件判断的交流接触器电流斜率闭环反馈控制策略[J]. 电器与能效管理技术, 2022(6):24-31.
[13]	张长坤, 许志红. 基于磁链反馈的智能交流接触器串级控制策略[J]. 中国电机工程学报, 2020, 40(4):1329-1338,1424.
[14]	庄杰榕, 许志红. 智能电磁接触器自抗扰电流模型预测控制[J]. 电工技术学报, 2018, 33(23):63-72.
[15]	郭凯伟, 王立国, 张超羽, 等. 基于模型预测控制的接触器开关弹跳抑制研究[J]. 中国电机工程学报, 2017, 37(9):2717-2724.
[16]	汪先兵, 林鹤云, 房淑华, 等. 永磁接触器位移分段PWM控制及吸合过程动态特性分析[J]. 中国电机工程学报, 2010, 30(3):113-118.
[17]	吴敬轩, 许志红. 电磁接触器吸合过程无模型自适应控制策略[J]. 中国电机工程学报, 2020, 40(5):1663-1673.
[18]	张运洲, 单葆国. 中国电力系统发展运营面临的挑战和对策[J]. 中国电力, 2017(1):2-6.
[19]	郭银婷, 缪希仁. 低压配电短路电流检测与分断机构技术[J]. 低压电器, 2013(7):18-22.
[20]	曾谊, 陈卢明, 吴建生, 等. 双断点塑壳断路器触头机构在极限短路分断能力试验中的振动性研究[J]. 电器与能效管理技术, 2022(1):31-34.
[21]	蒋顾平, 顾翔, 唐丰田. 触头灭弧系统增容提高塑壳断路器短路分断能力的研究[J]. 电器与能效管理技术, 2018(8):16-20,33.
[22]	沈先, 王冰青. 小型断路器机构脱扣速度的优化设计[J]. 电器与能效管理技术, 2020(6):36-40,45.
[23]	房淑华, 林鹤云, 蔡彬, 等. 永磁接触器磁场有限元分析及控制单元设计[J]. 中国电机工程学报, 2006, 26(22):164-168.
[24]	王建华, 宋政湘, 耿英三, 等. 智能电器理论与关键技术研究[J]. 电力设备, 2008(3):1-5.
[25]	HOLAUS W, FROHLICH K. Ultra-fast switches- a new element for medium voltage fault current limiting switchgear[C]// 2002 IEEE Power Engineering Society Winter Meeting, 2002:299-304.
[26]	李博. 高速斥力机构及故障电流快速监控装置的研究[D]. 大连: 大连理工大学, 2006.
[27]	曾萍, 胡景泰, 朱文灏, 等. 智能化控制与保护开关电器的现状与发展[J]. 低压电器, 2010(22):1-4.
[28]	王丹利. SDMK1智能型控制与保护开关电器[J]. 低压电器, 2006(5):48-50,61.
[29]	王田, 缪希仁, 孙秦阳. 基于涡流斥力机构的低压交流接触器技术[J]. 电器与能效管理技术, 2015(2):13-18.
[30]	郭占男.1250 A控制与保护开关电器的研究[D]. 沈阳: 沈阳工业大学, 2013.
[31]	缪希仁, 李飙, 吴晓梅, 等. 基于短路早期检测的中压故障电流快速限制技术[J]. 电力自动化设备, 2014, 34(11):75-81.
[32]	柏林, 刘小峰, 秦树人. 小波-形态-EMD综合分析法及其应用[J]. 振动与冲击, 2008, 27(5):1-4,35.
[33]	郑昕, 张培铭. 基于dsPIC33F的短路电流快速检测与控制系统[J]. 福州大学学报, 2010, 38(6):850-855.
[34]	王一, 侯成, 程旭, 等. 交直流混合配电网控制保护技术研究与应用[J]. 广东电力, 2020, 33(12):90-101.
[35]	李光辉, 张培铭, 张冠生. 交流接触器智能技术的探讨[J]. 低压电器, 1996(2):21-25.
[36]	刘颖异, 陈德桂, 袁海文. 一种针对交流接触器动态特性仿真的改进方法[J]. 低压电器, 2011(17):1-6.
[37]	汪淑妮, 许志红. 交流接触器特性分析[J]. 福州大学学报:自然科学版, 2014(1):90-97.
[38]	许志红, 张培铭. 智能交流接触器全过程动态优化设计[J]. 中国电机工程学报, 2005, 25(17):156-161.
[39]	刘颖异, 陈德桂, 纽春萍, 等. 带电压反馈的智能接触器动态特性及触头弹跳的仿真与研究[J]. 中国电机工程学报, 2007, 27(30):20-20.
[40]	郭凯伟, 王立国, 张超羽, 等. 基于模型预测控制的接触器开关弹跳抑制研究[J]. 中国电机工程学报, 2017, 37(9):269-277.
[41]	吴敬轩, 许志红. 电磁接触器吸合过程无模型自适应控制策略[J]. 中国电机工程学报, 2020, 40(5):1663-1673.
[42]	黄世泽, 郭其一, 陈杨, 等. CPS短路分断能力仿真及试验[J]. 电力自动化设备, 2016, 36(5):149-153.
[43]	何俊佳, 袁召, 经鑫, 等. 电磁斥力机构研究综述[J]. 高电压技术, 2017, 43(12):3809-3818.
[44]	WEN W J, HUANG Y L, AL-DWEIKAT M, et al. Research on operating mechanism for ultra-fast 40.5-kV vacuum switches[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 2015, 30(6):2553-2560. doi: 10.1109/TPWRD.2015.2409122