±800kV换流变压器用真空有载分接开关的谐波电流切换试验技术分析

换流变压器有载分接开关是实现换流变压器调压的核心部件,也是尚未实现国产化的关键组部件,对保证电力系统电压稳定性起到重要的作用。随着柔性直流输电技术的发展,有载分接开关切换含有谐波分量的负载电流工况日益凸显,经常在多次谐波叠加的复杂工况下进行开合操作,因此切换的负载电流零点会有较大的电流变化率,其显著增加了分接开关的切换负荷,尤其对真空有载分接开关中的真空灭弧室转换电流能力提出了极大挑战。因此,文中将结合±800 kV换流变压器的运行实际工况,并根据国内典型设计的真空有载分接开关的拓扑结构,对谐波电流切换相关的试验要求和试验参数选择进行分析,并通过仿真建模的方法对换流变压器有载分接开关谐波电流切换试验的试验条件开展技术分析。因此,文中内容将对直流输电工程中换流变压器用真空有载分接开关的设计、选型、运维等有着重要的参考意义。     

换流变压器有载分接开关切换过程仿真及选型技术

有载调压分接开关是换流变压器最重要的组部件之一。由于换流变压器运行工况的复杂性及其容量的日益增大,其分接开关的切换工况和选型技术均不同于普通电力变压器。以典型的双电阻切换开关为例,介绍了其切换原理,对其应用在电力变压器和换流变压器中的切换工况分别开展电磁暂态仿真研究,揭示了换流变分接开关运行工况的特殊性。推导了换流变分接开关切换过程中主、辅触头恢复电压变化率的解析式,并与仿真结果互相验证。提出了定性波形仿真和定量关键参数计算相结合的换流变分接开关选型技术要点。对实际直流工程中换流变有载分接开关的设计、选型、运维等有着参考和指导意义。     

具备有载调压功能的LCC-HVDC拓扑及控制策略

随着近年来高压直流输电的快速发展,换流变压器有载分接开关频繁动作导致故障数量明显增加,直接影响了直流工程的可靠性与电网的安全运行。运用（modular multilevel converter,MMC）模块化多电平可控电压源技术和基本原理,提出了一种新型具备有载调压功能的（line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC）直流输电的拓扑结构和控制策略,实现了对电网侧电压的补偿,当交流母线电压降低时,无需调节变压器分接开关而维持阀侧电压在额定值水平,大大降低了分接开关的动作次数,提高了工程运行的可靠性。以CIGRE直流输电标准模型为算例,分析了提电压补偿在传统LCC-HVDC直流输电系统中应用的机理,验证了该控制策略的正确性和有效性。     

真空有载分接开关在云广特高压直流的应用

南方电网所有直流输电系统中,±800 kV云广特高压直流首次使用了真空有载分接开关。为确保真空有载分接开关在云广直流可靠、安全运行,分析了导致分接开关闪络放电、温升过高的原因,改进了切换开关的绝缘工艺,调整了切换开关过渡电阻,增加了分接开关油冷却回路;针对特高压直流和真空分接开关的特点,改进阀组控制系统中有载分接开关的控制逻辑,增加真空分接开关特有监视信号;依据相关规程和运行经验,提出真空分接开关维护建议。实践证明,对真空有载分接开关在工艺、控制方面的改进是有效的。     

高压直流换流变压器有载分接开关控制优化

换流变压器有载分接开关是高压直流输电系统实现电压、功率调节功能的重要设备。针对近年来换流变压器有载分接开关在档位调节过程中相继发生爆炸起火等严重故障,有必要研究避免有载分接开关不必要动作的措施,降低分接开关故障风险。梳理并分析了不同类型直流换流站的有载分接开关控制策略,揭示了部分在运换流站档位频繁调节的原因;在此基础上,从运行方式、控制参数及控制策略三方面开展研究,提出三类降低动作次数的措施,并基于实时数字仿真平台搭建仿真模型,对各类措施在降低有载分接开关动作次数方面的效果进行了仿真比较。最后,通过工程调试及运行情况进一步验证了这些措施的可行性,并对各类措施的优缺点及适用条件进行了讨论。     

真空有载分接开关在高压直流换流变压器中的运用

有载分接开关（on-load tap-changers,OLTC）是高压直流输电线路中现代换流变压器不可或缺的设备,可对系统的电压变化进行补偿,优化变频器控制角,并使高压直流系统降压运行成为可能。但开关操作时产生的电流具有陡峭的非正弦波形,不仅增加了开关切换的负荷,也增加了开关的容量和尺寸,而且开关频繁操作对维护提出了很高的要求。比较了换流变压器和电力变压器OLTC的操作条件。真空开关技术的引入使得真空OLTC除了可以消除油的污染外,还具备独特的优势,可承受高切换负荷,可用在高压直流换流变压器上,OLTC的容量配置可以优化调整等。真空OLTC免维护的操作次数可高达600 000次,维护工作可降至最低限度,大幅提升了换流变压器的可靠性和可用率。通过优化OLTC额定容量可以节省开关的体积和重量,有助于开发超高压直流换流变压器。     

SYXZ-200型有载分接开关结构的改进

1前言SYXZ-200型有载分接开关属于埋入型双电阻过渡的组合式有载分接开关。它由切换开关和分接选择器组成,并由安装在变压器箱壁上的电动机构操作。其变换操作为分接选择器的单双数动触头轮流交替选择分接头同切换开关往复切换相结合。分接选择器与切换开关配合使用可达到调压的目的。SYXZ-200型有载分接开关采用滚转式切换机构,其滚转主轴的Y形链轴带动扇形铜花兰与绝缘齿扇组成的动触头支持件往返滚转,即形成三相Y联结中性点调压方式。如果将铜花兰改制成绝缘嵌件花兰,就不难做到D联结线端调压方式,即成为替代M、V型有载分接开关的…     

有载分接开关切换过程的试验研究

有载分接开关作为变压器中调换线圈分接位置的重要组成,其切换过程对变压器调压行为影响显著。本文以CM型有载分接开关转换芯子为研究对象,同步测试了其在切换过程中的振动响应以及触头电压、电流响应。分别提取了主通断触头、过渡触头的分合时刻等切换特征参数,并统计分析了特征参数的分布情况。试验结果表明,有载分接开关振动响应包络线与电气响应波形存在明确的对应关系,并可反映切换过程中各触头的动作时序。本研究工作可为有载分接开关的健康状态评估提供参考。     

一种双断口真空有载分接开关的研制及应用

当前主流大容量真空有载分接开关普遍仅采用单一电阻过渡且存在开断级间短路电流的风险。为提高真空分接开关的运行可靠性,作者研制了一种采用双过渡电阻的双断口真空有载分接开关,避免了主真空管和过渡真空管负荷不一致的问题,且在理论上避免了分接开关发生级间短路事故,并完成了双断口真空分接开关的研制、型式试验及挂网试运行。     

换流变压器分接开关状态监测及评估系统的研究

针对换流变压器分接开关级电压设计裕度小、频繁动作导致分接开关故障率高的问题,提出了增加切换开关乙炔在线监测装置、油耐压测量装置、油温传感器、流量传感器和采集非电量报警信号,由直流控制保护系统综合判断的方案,实现换流变压器分接开关运行状态的在线监测及评估,为换流站的运行维护提供参考。     

真空分接开关技术的论述（7）

正6电阻式多断口真空分接开关工作原理在上述真空切换开关或选择开关电路中,仅介绍了单断口的真空过渡电路。但是,为了满足现代电网的发展需要,提高分接开关的切换任务,保证分接开关工作可靠性,双断口、多断口的真空分接开关己获得应用,并按真空触头断口的连接方式分为串联和并联两类。     

换流变压器有载分接开关闭锁调档功能优化

针对±800kV特高压灵州换流站换流变压器有载分接开关闭锁调档功能存在的问题,通过对过电流闭锁、-25℃低油温闭锁以及BCD模块导通特性不一致闭锁的有载分接开关调档风险进行具体分析,提出了灵州换流站换流变压器有载分接开关闭锁调档功能的优化方案。应用结果表明:有载分接开关调档功能优化后有效提高了直流系统的运行可靠性,可为后续直流输电工程换流变压器有载分接开关的运行、维护、设计提供参考。     

110 kV变压器有载分接开关主触头烧毁故障分析

<正>变压器有载分接开关可以在主变压器不停电的情况下,对中低压侧母线电压进行调整,其主触头起到在切换过程中断弧的作用。详细介绍了一起110 kV变压器有载分接开关主触头烧毁故障的诊断与分析过程,最后给出了处理措施。为了维持系统电压稳定性,110kV及以上变压器均安装有载分接开关,能够在变压器不停电的情况下调整系统电压。有载分接开关主要包括切换开关和选择开关,由于在调压过程中不允许中断负荷电流,因此切换开关需要先通过过渡电路完成档位转换,其主触头在这个过程中需要进行断弧。     

上海华明电力设备制造有限公司VCM型真空有载分接开关介绍

VCM型真空有载分接开关是一种组合式有载分接开关,其切换开关采用真空切换技术,分接选择器沿用了华明经过不断改进提高的、并且经过长期运行验证的可靠结构。该分接开关适用于设备最高电压40．5kV-252kV,最大额定通过电流三相600A,单相1500A,频率50Hz和60Hz的电力变压器或工业变压器。三相有载分接开关用于Y接中性点调压、单相有载分接开关则用于任意位置的调压。     

换流变压器真空有载分接开关动力学模拟及工作一致性研究北大核心CSCD

真空有载分接开关是确保换流变压器安全稳定运行的关键部件,对其动力学和工作一致性进行评估具有重要意义。为了弄清楚分接开关切换过程中不同频率振动信号的产生机理,弄清楚振动信号与开关动作的联系,文中首先建立了分接开关筒壁和分接选择器支架的有限元模型,获得了分接开关固有频率及振型;然后构建了表征触头分合的多自由度动力学模型,模拟了分接开关在切换过程中的响应特性;再利用变分模态分析提取多频信号中的高频分量对振动信号进行分段,利用结构相似度计算振动时频信号的一致性系数;最后根据文中所提出的一致性分析方法对实验室数据和现场数据进行了分析,获得了不同档位一致性系数的变化规律。研究结论对基于振动信号的真空有载分接开关机械状态评价方法具有重要意义。     

变压器有载分接开关故障分析与处理

通过对某220 kV变压器绝缘油色谱分析及带电检测跟踪,发现其内部存在故障,停电后进行诊断性试验,发现高压侧W相绕组直流电阻不平衡且有载分接开关试验异常,经分析判断故障点为有载分接开关的极性选择器与个别分接选择器触头存在接触不良问题.提出更换极性选择器触头并调整分接选择器动静触头位置,对磨损引线进行绝缘包扎等措施,再次...     

SHZV油浸式真空熄弧有载分接开关

为了解决采用快速电阻切换的变压器有载分接开关切换动作频繁时带来的触头烧损比较严重、开关故障率较高、油碳化速度快等问题,上海华明电力设备制造有限公司推出了新一代100 000次切换免维护的SHZV油浸式真空熄弧有载分接开关(以下简称"SHZV分接开关"),降低了运行成本,提高了运行的可靠性、安全性.……     

SHZV油浸式真空熄弧有载分接开关

为了解决采用快速电阻切换的变压器有载分接开关切换动作频繁时带来的触头烧损比较严重、开关故障率较高、油碳化速度快等问题,上海华明电力设备制造有限公司推出了新一代100 000次切换免维护的SHZV油浸式真空熄弧有载分接开关(以下简称"SHZV分接开关"),降低了运行成本,提高了运行的可靠性、安全性.……     

真空有载分接开关动力学建模及仿真分析EI北大核心CSCD

真空有载分接开关(on-load tap changer,OLTC)具有熄弧能力强、无油碳化污染等优点,已被广泛应用于换流变压器有载调压。真空OLTC机械结构复杂,切换开关动作有严格的先后顺序与时间要求,频繁动作时需承受巨大的机械与电流冲击,机械失效的情况时有发生,影响变压器和换流站的安全运行。为深入研究真空OLTC动作时的机械特性,该文以一台三相真空OLTC切换开关为研究对象,介绍真空OLTC切换开关机械结构与动作特性,提出一种真空OLTC切换开关多体动力学的仿真建模方法,计算出真空OLTC切换开关关键部件的动力学特性,结果表明切换开关动作顺序合理,触头切换准确,但是快速机构对部件的冲击力较大。基于此,该文探究配重块和缓冲机构对切换开关动力学特性的影响,并重新设计切换开关的缓冲机构,结果表明新的缓冲机构能够有效降低切换开关切换冲击力。该研究方法可为真空有载分接开关的机械结构设计与优化提供有益参考。     

有载分接开关(15)

有载分接开关（１５）张德明９分接选择器分接选择器是按承载电流，但不接通和开断电流设计的装置。因此，它实质上是个无励磁分接开关，仅与切换开关配套使用后形成有载调压。为了增大分接选择器分接范围，可带一转换选择器。分接选择器要求触头动作顺序准确、动作灵活、...