电力电子技术在有载分接开关中应用研究

机电混合式有载分接开关在抑制燃弧功率、降低过渡损耗等方面,成为优化机械式有载分接开关性能的解决方案。为深刻理解机电混合式有载分接开关工作原理,验证控制策略的可行性,进行了多仿真平台研究。分别建立了基于Matlab的离线仿真、基于dSPACE的半实物仿真及基于Matlab/dSPACE/RTDS的实时仿真模型,对切换开关时序及功率器件控制策略进行了仿真计算。分别搭建了常规基于过渡电阻的有载分接开关样机以及基于晶闸管的机电混合式有载分接开关试验样机,通过对比测试结果,机电混合式拓扑结构可有效抑制电弧,过渡损耗约为常规开关损耗的1/20,并可辨识各开关动作位置,与仿真结果具有一致性。     

Condition assessment of power transformer onload tap changers using wavelet analysis and self-organizing map: field evaluation

An onload tap changer (OLTC) is the most maintenance intensive subassembly on a power transformer. Vibration monitoring is an effective technique that can be used to assess the condition of an OLTC nonintrusively. The authors have developed a condition monitoring system for common types of OLTCs that enables the condition of tap changer contacts and associated drive system to be inferred from vibration signals. A number of prototype systems have been installed onto OLTCs in distribution zone substations for field trials. Particular emphasis has been given to the detection of faults in a particular type of older tap changer that had been prone to a range of faults associated with the switching contacts and drive mechanism. For this type of tap changer, it has been shown to be possible to determine not only that the tap changer is aging but also to identify the particular part that is degrading.     

具有外封闭内循环结构的管型开关

介绍了新型三相管型开关的特殊结构，指出了鼓型开关结构中的不足之处。     

新型无弧有载分接开关研制的可能性

本文针对上前机械式有载分接开关存在的问题，论述了开发新型有载分接开关的必要性，了新型无弧分接开关的原理，阐述了无弧分接开关实现的可能性。并针对实际开发中的有关问题，阐述了作者的见解，并提出了建议。     

有载分接开关油箱渗漏导致变压器油色谱数据异常诊断

变压器油色谱分析结果可直接反映变压器存在故障与否。针对某台220 kV主变压器（主变）油色谱分析乙炔超标问题,对该主变进行故障诊断,采用几种带电检测手段对该台变压器进行分析,均未表现任何放电或过热缺陷;后通过改变变压器有载分接开关运行状态,初步确定变压器油乙炔超标的原因为有载分接开关油箱与本体油箱存在渗漏点,停运后的现场检查结果验证了这一推断。为解释故障特征气体来源,介绍了有载分接开关的动作机理和切换过程,为今后变压器本体油色谱分析结果超标问题的分析提供了新的思路和经验。     

一起变压器无励磁分接开关过热故障分析

对一起110 kV主变压器中压侧无励磁分接开关过热故障进行分析并提出防范措施。结合楔形无励磁分接开关的结构、特点,根据油色谱、电气试验结果和吊罩检查情况分析得出：该故障原因是由于开关调档不到位和动触头接触压力下降,导致中压侧无励磁分接开关动、静触头接触不良。对此提出了运行、检修等方面的防范措施,对变压器无励磁分接开关和有载分接开关的运行、维护有借鉴意义。     

分接开关故障概率的统计与分析

阐述了分接开关的故障类型、故障特征和统计概率。介绍了不同类型分接开关的故障状况及故障发生的主要部位。通过开展分接开关故障概率统计与分析,提出减少故障的措施,对于促进分接开关制造水平和运行管理水平的提高具有重要意义。     

互斥晶闸管组通断控制方法在OLTC中的应用

提出了一种有载调压过程中互斥晶闸管组的通断控制方法。采用电流在过零点的瞬间来控制互斥晶闸管组的通断以实现有载调压过程限制调压绕组过电流。通过理论分析及对实验波形的分析,证实了该方法实现快速、无电弧、无冲击、平滑地调压的可行性。该方法还可以用于感性负载的电源的切换以及备用电源自投入。     

考虑变压器分接头动作次数限制的综合无功优化

为减少变压器分接头动作次数，延长设备使用寿命，提出一种分段计算的方法来满足1d的综合无功优化方法。即根据总负荷和部分节点1d的负荷水平和变化趋势及1d内变压器分接头动作次数的限制，将1d划分为几个分段，对每个分段分别进行无功优化计算，根据电压合格率决定是否增加分段。这种方法能比较容易地满足1d内变压器分接头动作次数的限制，而且对于大部分时间段只进行发电机端电压和补偿容量的优化计算，减少了计算时间。提出的单一负荷的无功优化在算法上采用了具有较强的全局寻优能力和较好的适应性的新算法——遗传算法和Alopex方法相结合的算法作为无功优化的求解方法。算例计算结果表明所提出的方法是可行的。     

500kV变压器调压挡位设置的指标和方法研究

对500kV变压器调压挡位的合理设置,将直接影响相关上下层电网的无功电压分布和电压水平。首先建立了变压器调挡的数学模型,分析变压器调压挡位变动时对电网无功电压的影响机理,进而提出了电压合格覆盖率指标、变压器挡位设置原则和调压挡位确定方法,最后通过对广东梅州电网的仿真计算,验证该方法进行调压挡位设置可满足各种运行方式,效果明显。     

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。     

ZY1—Ⅲ500／110D型分接开关烧坏事故原因分析及对策

结合电网运行情况和分接开关损坏情况,分析了分接开关烧坏的原因,运用单相变压器波过程原理,报变压器绕组产生过电压及引起分接开关局部放电击穿事故的机理,提出了防止同类事故再次发生的对策。     

接入弱交流系统的背靠背直流输电系统控制策略改进

背靠背直流工程逆变侧采用定熄弧角控制时,整流侧和逆变侧耦合关系较强,但换流变压器分接开关动作次数少;而采用定直流电压控制时,耦合关系较弱但分接开关动作次数多。在分析相关控制策略优缺点的基础上,提出了改进控制策略,逆变侧通过熄弧角控制直流电压为指令值,直流电压指令值随直流功率变化,分接开关控制熄弧角在正常范围内。该控制策略保留了定熄弧角控制和定直流电压控制的优点。提出整流侧和逆变侧在分接开关动作时预估无功小组是否会因分接开关动作而投切,进而确定分接开关和无功小组动作的先后关系,防止了分接开关的反复动作。算例表明该控制策略可以减少背靠背工程无功小组投切和分接开关动作次数,减小逆变侧无功小组投切电压波动,适用于接入弱交流系统的背靠背工程,长距离直流输电工程也可以借鉴文中控制策略。     

变压器有载调压分接开关吊芯架的研制

为解决在有载调压分接开关检修工作中使用汽车吊存在的各种问题,通过分析存在的问题并按照切换开关芯体起吊工作的要求,研制出功能性和通用性较好、能替代汽车吊的有载调压分接开关吊芯架。吊芯架的成功研制,解决了长期以来使用汽车吊检修带来的困难和风险,为有载调压分接开关吊芯检修提供便利。     

变压器有载分接开关切换波形研究

波形测试在一定情况下是检查有载分接开关功能的有效方法。触头间的油膜和闭合时触头弹跳会干扰测试结果。微弱的直流电压和由测试电流引起的外施电压降不能击穿油膜,更不会由电弧桥接弹跳缝隙。介绍了有载分接开关切换波形测试原理、方法,指出了匹配电阻、油膜以及触头弹跳对测试波形的影响,提出了正确解读带干扰测试波形的方法。     

Introducing the family of "Sen" transformers: a set of power flow controlling transformers

Real and reactive power flow in an AC transmission line are independently controlled by connecting, to a transmission line, a series-compensating voltage, which is variable in magnitude and at variable angle with respect to the transmission line voltage as well as the prevailing line current. The traditional technology of transformer and tap changer is used to implement this novel technique. An additional voltage regulation capability can also be implemented. The speed of tap changer operation determines the response time of this power flow controller, which is quite adequate in most utility applications. The response time can be improved if suitable solid-state switches are available to replace the mechanical taps.     

分接开关技术的发展特点

介绍了分接开关的作用、分类、用途、结构形式以及控制分接开关的电动机构的作用、分类、用途、结构形式.随着变压器技术的发展,分接开关的发展也从无到有,从落后的电抗式向先进的电阻式分接开关过渡,目前其技术水平基本上接近国外同类产品的先进水平.     

变压器分接开关烧蚀对绕组变形测试的影响及仿真研究

变压器分接开关出现故障甚至烧蚀时会影响变压器绕组的频率响应特性。利用频率响应分析法对某变压器进行绕组变形测试,分析了分接开关烧蚀对绕组变形测试结果的影响。在Matlab仿真平台上建立了分接开关烧蚀时的绕组等效模型,利用计算机仿真研究了分接开关烧蚀时在不同频率范围内对绕组变形结果的影响程度,为今后分析变压器绕组变形频率响应曲线提供了理论分析手段。     

考虑配电网电压调节的分布式电源准入功率极限计算

随着分布式电源的大力发展,其对原有系统产生很大影响.分析了有载调压变压器分接头发生调节振荡的条件.讨论了分散电源的接入对变压器分接头对母线电压灵敏度aVt这一重要参数的影响,指出了分散电源的接入有可能使变压器分接头发生调节振荡,进而得出了考虑振荡约束的准入功率极限模型.最后运用112节点系统的算例证明了模型的有效性.     

电力系统变压器模型分析

目前广泛使用的理想变压器串联一个恒定等值阻抗的变压器模型,一般只以等值阻抗是否位于变压器标准变比侧来区分,而没有考虑等值阻抗是位于可调分接头侧还是位于固定抽头侧的问题。分析与计算表明,当变压器分接头变化时,变压器模型的等值阻抗是否位于可调分接头侧,计算结果有较大不同,说明了等值阻抗与它是否在可调分接头侧关系很大。实际上,变压器绕组的漏抗和电阻是随着分接头调整而变化的,选取能反应这种变化关系的变压器模型是十分必要的。通过对变压器模型中等值阻抗性质的分析,认为采用等值阻抗在固定抽头侧的变压器模型是合理的。