【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于高壓開關，具體涉及一種隔離開關動態性能仿真數學系統。
技術介紹
1、在現有的技術中，gis內隔離開關的動態性能分析主要依賴于實驗方法，這些方法成本昂貴且難以獲得gis內部的物理量。因此，開發一種能夠準確模擬gis隔離開關動態性能的仿真系統具有重要意義。
技術實現思路
1、本專利技術的主要目的在于提供一種隔離開關動態性能仿真數學系統，通過搭建gis內隔離開關的動力學仿真模型，通過該模型對實際分合閘進行仿真，得出了在分合閘過程中外拐臂旋轉角位移曲線；通過ansoft對驅動電機進行仿真，得出在不同故障下，電流曲線、加速度曲線以及電機轉矩曲線的變化。
2、為達到以上目的，本專利技術提供一種隔離開關動態性能仿真數學系統，包括電機模型模塊和等效轉動慣量及等效負載分析模塊，其中：
3、對于電機模型模塊，(在ansoft軟件中)導入驅動電機模型，包括轉子數據和定子數據，通過添加仿真器來對電機模型進行仿真；
4、對于等效轉動慣量及等效負載分析模塊，在(ansoft)仿真中需要計算轉動慣量以及等效負荷的計算，因此為(ansoft)仿真搭建仿真模型，通過該仿真模型對隔離開關的實際分合閘進行仿真，并且得出在不同故障下，電流曲線、加速度曲線以及電機轉矩曲線的變化。
5、作為上述技術方案的進一步優選的技術方案，對于等效轉動慣量及等效負載分析模塊：
6、在仿真中需要計算轉動慣量及等效負荷，建立gis內的隔離開關各器件在運動過程中的運動關系
7、
8、o為操動機構旋轉主軸、ob為罐內拐臂、bc為罐內傳動連桿、cd為絕緣拉桿、lx為觸頭開距、lm為超程，θα為電機轉動角度，x為絕緣拉桿水平運動距離；
9、進行等效轉動慣量計算：
10、在等效轉動慣量計算過程中，根據能量守恒定律將所有傳動機構的質量和轉動慣量歸算至主軸側，根據能量守恒定律，運動系統中各機械部件存在以下關系：
11、
12、式中，jeq為機械負載側等效轉動慣量，ω1為罐內拐臂圍繞主軸o旋轉的角速度，jcra為罐內拐臂圍繞主軸o的等效轉動慣量，mlin為傳動連桿質量，mmov為動觸頭質量，mins為絕緣拉桿質量，va為罐內拐臂與傳動連桿連接處的速度向量，vc為絕緣拉桿的速度向量，bc為傳動拉桿長度，傳動連桿分解為旋轉運動和直線運行，其中vb1為傳動連桿線速度分量，vb2為傳動連桿直線運動速度分量；
13、假設合閘過程中開距階段接觸壓力分量為fb1，超程階段接觸壓力分量為fb2，罐內拐臂長為la，傳動連桿長度為lb，主軸o與絕緣拉桿間的垂直距離為lc，罐內拐臂在任一時刻與初始角度的夾角為θα；
14、在操作過程中的開距階段，主軸o點的等效負載反力fb1為：
15、
16、在操作過程的超程階段，受到fb1和fb2合力的作用，主軸o點的等效反力fb2為：
17、
18、當隔離開關進行分合閘操作時，傳動拐臂和絕緣拉桿的夾角變化極小，因此在歸算負載轉矩時，轉角θα對負載轉矩的影響較大，當隔離開關處于開距階段，等效負載轉矩會隨著轉角θα的增大而增大；當隔離開關處于超程階段時，力臂減小，但由于超程階段，動靜觸頭接觸壓力不斷增加，接觸壓力的增加量要大于力臂的減小量，因此，負載轉矩依舊保持增加狀態。
19、作為上述技術方案的進一步優選的技術方案，對于電機模型模塊，在ansoft軟件中導入驅動電機模型。
20、作為上述技術方案的進一步優選的技術方案，在同一控制方法下，根據電流及加速度的差異，對負載故障程度進行區分。
21、作為上述技術方案的進一步優選的技術方案，當角位移曲線的各項指標均符合標準時，若電流曲線均在上下包絡之后，則認為隔離開關無故障；若電流曲線超過上下包絡線，則認為隔離開關存在機械故障。
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1.一種隔離開關動態性能仿真數學系統，其特征在于，包括電機模型模塊和等效轉動慣量及等效負載分析模塊，其中：
2.根據權利要求1所述的一種隔離開關動態性能仿真數學系統，其特征在于，對于等效轉動慣量及等效負載分析模塊：
3.根據權利要求2所述的一種隔離開關動態性能仿真數學系統，其特征在于，對于電機模型模塊，在Ansoft軟件中導入驅動電機模型。
4.根據權利要求3所述的一種隔離開關動態性能仿真數學系統，其特征在于，在同一控制方法下，根據電流及加速度的差異，對負載故障程度進行區分。
5.根據權利要求4所述的一種隔離開關動態性能仿真數學系統，其特征在于，當角位移曲線的各項指標均符合標準時，若電流曲線均在上下包絡之后，則認為隔離開關無故障；若電流曲線超過上下包絡線，則認為隔離開關存在機械故障。
【技術特征摘要】
1.一種隔離開關動態性能仿真數學系統，其特征在于，包括電機模型模塊和等效轉動慣量及等效負載分析模塊，其中：
2.根據權利要求1所述的一種隔離開關動態性能仿真數學系統，其特征在于，對于等效轉動慣量及等效負載分析模塊：
3.根據權利要求2所述的一種隔離開關動態性能仿真數學系統，其特征在于，對于電機模型模塊，在ansoft軟件中導入驅動電機模型。
【專利技術屬性】
技術研發人員：地尼亞爾，公多虎，梁思聰，趙普志，李山，馬春龍，石倩，張鑫宇，王崇，買如月，頡雅迪，李童，
申請(專利權)人：國網新疆電力有限公司電力科學研究院，
類型：發明
國別省市：
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