1. 研究目的与意义
随着科技与生活的高速发展，电气自动化行业也在快速进步，旨在满足社会日益增长的庞大用电需求。伴随着生活质量的日益提高，对于日常用电的可靠性需求也水涨船高。线路能否稳定地输送电能决定了用电的可靠性，断路器能否快速准确地将故障线路切除出电网是关键。断路器在工作运行时，利用动静触头来切换其运行方式，使得设备或线路开断、闭合，起到控制作用；当设备发生故障时须立即切换线路，以保证未出故障部分能够正常运行，此时起到保护作用，从而保证电力系统能够稳定运行。10kV输电线路作为应用最为普遍的输电线路之一，在实际生产生活中已经能够较为成熟地应用，基于此，本文对10kV断路器自动跳闸故障进行分析，基于以往学者的相关理论，分析10kV断路器故障原因，探索解决方案，有助于提升输电线路以及电力系统的运行稳定性，降低停电频率，提升用电质量。对于促进电气自动化发展以适应经济和社会的高速发展，具有十分重要的意义。综上所述，本课题研究的意义和目的在于：1.对10kV断路器的运行状态进行实时监测；2.对10kV断路器的故障进行预测，防范于未然；3.降低10kV断路器的故障概率，提升运行可靠性。
2. 课题关键问题和重难点
(一)本课题拟解决的关键问题：1.分析10kV断路器自动跳闸故障原因2.分析断路器自动跳闸故障对电力系统的影响3.如何提升断路器运行可靠性(二)难点：1.研究数据采集。本文研究对象是10kV断路器，需要对10kV断路器进行采样研究，调用断路器后台运行数据以及故障记录，确保数据准确；2.数据分析对比。将调研得到的大量信息进行归纳分析，并构建仿真模型，用采集到的数据进行实验，对比正常运行以及非正常运行的区别，分析导致数据异常的可能因素；3.故障原因分析及解决方案。需要阅读大量国内外文献，构建理论模型，在理论基础上分析导致故障的原因，并且需要实验去验证猜想，在此过程中，总结探索解决方案。
3. 国内外研究现状（文献综述）
(一)引言随着科技和社会的高速发展，人们对于更高质量的生活也越发迫切，在此背景下，现有的电力供应水平已不满足人们的需求，迫切需要电力系统顺应着时代发展而进步。如果电力系统跟不上人类发展的步伐，不仅人民生活质量难以提高，还会引发各种矛盾，阻碍社会发展。因此，本文试图在10kV断路器的方向，对自动跳闸故障等方面进行分析，进而有针对性地提出解决问题地办法，旨在提高电力输送地可靠性。电力系统中，断路器是控制线路开合、保护和控制的重要原件，如果其在运行过程中发生故障或者误动作，将会导致非常严重的后果，轻则导致停电，重则损坏电力系统设备。在电力系统配电网络中，10kV断路器应用最为广泛，同时也是电力故障最多的一个节点，1974-1978年间，我国十五省市的10kV断路器69.5％的故障是机械故障，1985-1988年6-35kV断路器机械故障次数占6-330kV断路器机械故障次数的83.76％[1]。由此可见，对10kV断路器的课题展开研究意义重大。本文立足于10kV断路器自动跳闸故障原因的角度，梳理和总结了学术界对此话题的讨论。(二)10kV断路器常见的故障类型断路器根据其灭弧介质的不同，可以分为：油断路器、压缩空气断路器、六氟化硫断路器以及真空断路器。我们以真空断路器为例，顾名思义，真空断路器因其灭弧介质以及触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名，作为无油化设备，其优点表现为：可频繁操作，电寿命以及机械寿命较长；连续开断能力强且绝缘能力强；体积较小；重量较轻；故障出现率较低等[2]。其主要故障类型有：1.真空度降低真空断路器需要在真空泡内进行电流开断及灭弧。相较于其他故障，真空度下降较难发现，而且其故障危害程度也更强。引起真空度下降的原因有：制作真空泡的工艺或材料不达标，以至于有微小的漏点；在操作分体式真空断路器时，连杆的距离过长导致开关超长行程，以至于加速了真空度下降。真空度降低会导致断路器的开断性能以及运行寿命受到严重影响，严重时可能导致爆炸[3]。2.误动、拒动故障(1)断路器出现断相(2)真空断路器分闸失灵(3)真空断路器合闸失灵3.绝缘故障现在的主流绝缘材料为环氧树脂，这种材料受环境影响较大，在长时间的高温或者电流过大导致过热的情况下，开弧时间过长会增加电弧燃烧时间，造成触点燃烧损失[4]，都可能导致绝缘性能下降。4.弹簧储能不到位断路器合闸后，电机为弹簧充能，经常会发生弹簧没有储能到位的情况，其原因有：多次开合导致齿轮、卡扣等原件磨损，导致脱扣的情况；储能限位开关较小，导致电机过早开断；电机老化，不能将弹簧完全充能。真空断路器其运行的可靠性在很大程度上取决于其机械系统操动的稳定性。国际大电网会议对断路器的可靠性所做两次世界范围的调查以及我国对高压开关事故的统计分析均表明，高压断路器的大多数故障（主要故障的70%和次要故障的86%）发生在机械机构，主要是由于机械特性不良造成的，例如拒分、拒合或误动作等，其他原因如灭弧、绝缘导致的故障概率比较低[5]。(三)文献评述归纳了相关学者在此方向的研究发现，10kV断路器作为配电网络中应用最广泛的设备，其故障率还处于较高的水平，在所有电气故障中具有很高的占比，因此对于10kV断路器自动跳闸故障进行分析是十分必要的，如若在此实现突破，将会极大地提升电力系统运行的稳定性和可靠性。我国对于断路器的发展起步较晚，但发展迅速。国网公司稳步推进智能电网项目建设，2015 年发布智能电网项目建设意见，智能电网投资重点是智能变电站的改造升级或新建。智能变电站的最基本、首要条件是智能化电气设备——智能化断路器，智能化断路器是今后发展的大势所趋[6]。
参考文献[1]王金芝,江荣汉,李德生,邱仕义,吴志强,龚德安.配电系统可靠性数据统计与分析[J].湖南大学学报(自然科学版),1994(02):91-97. [2]宋萌. 10kV断路器触头机械动态特性的研究[D].上海工程技术大学,2015.[3]左述鹏.10kV真空断路器常见故障及处理方法[J].中国高新技术企业, 2014(25):130-131.DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2014.25.063.[4]Su Jiawei,Chen ken,Wang Qi. Difference Analysis of Operation Stability of Vacuum Circuit Breaker in 10kV Power Distribution System[J]. Journal of Physics: Conference Series,2022,2202(1).[5]徐艳卫. 证据理论及其在证券投资中的应用[D]. 中南大学, 2009.[6]陈成周.10kV智能化断路器的研究及发展趋势[J].科技创新与应用,2015(31):213.
4. 研究方案
(一)研究目的10kV断路器作为配电网络中最重要的电气设备之一，在控制线路开合、切除故障线路等方面发挥着至关重要的作用。
提高其在电力系统中运行的可靠性，是提高电力系统正常运行稳定性和实现电气自动化的重要条件之一。
为此，本课题研究的方向是10kV断路器自动跳闸故障分析，通过对现行10kV断路器的运行数据以及故障记录进行分析，剖析出其在运行过程中存在的问题，并针对问题展开研究，探索可行的解决方案，以提高其运行可靠性。
5. 工作计划
1.查阅相关文献，了解并总结当前国内外10kV断路器的发展状况以及将来的发展趋势，并发现所面临的问题，提出设想的解决方案；进行文献的阅读和整理，写出文献综述；2.查阅断路器运行参数以及故障记录，采集信息并整理汇总；利用所获取的数据进行仿真实验，构建理论模型，分析故障原因；3.总结10kV断路器的故障原因，提出解决问题的方案；对研究课题进行归纳总结，并完成论文的撰写工作；4.对论文初稿进行两到三次的修改，提交材料，准备答辩。
论文周计划准备阶段：第1周完成外文文献的翻译（1.23-1.28）第2周根据导师要求完成资料收集，完成开题报告（1.29-2.4）数据采集和实验阶段：第3-4周 进行断路器运行数据的采集（2.5-2.18）第5周对采集到的数据建立理论模型，进行仿真实验（2.19-2.25）写作阶段：第6-8周 完成论文初稿（2.26-3.18）第9周完成中期检查（3.19-3.24）第10-11周 完成论文第一次修改（3.25-4.8）第12周完成论文第二次修改（4.9-4.15）第13-14周 完成论文第三次修改，提交材料（4.15-4.28）答辩阶段：第15-16周 对论文进行答辩（4.30-5.12）第17周对论文做最后的修改，全部工作结束（5.26之前）
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
