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1、第45卷第5期Vol.45No.52008年5月TRANSFORMERMay2008一种新型电力变压器有载分接开关的研究樊慧贞(河南省三门峡市技工学校,河南三门峡472000)摘要:介绍了一种基于电力电子技术的电力变压器有载分接开关。关键词:有载分接开关;变压器;控制;仿真中图分类号:TM403.4文献标识码:B文章编号:1001-8425(2008)05-0064-03ResearchonNewOn-LoadTap-ChangerofPowerTransformerFANHui-zhen(SanmenxiaVestibuleSchool,Sanmenxia47
2、2000,China)Abstract:Theon-loadtap-changerofpowertransformerbasedonpowerelectronictechnologyispresented.Keywords:On-loadtap-changer;Transformer;Control;Simulation有载调压要求,可以满足电力系统频繁切换的要求,1前言并可方便地嵌入变电站的电压无功控制(VQC)及数有载调压电力变压器具有调压范围大、调节过据采集监控(SCADA)系统中。程不断电的特点,对电力系统经济运行和改善电网2分接开关的构成电能质量等方面
3、具有无励磁调压变压器不可替代的优点,因此在现代各级电力网中使用越来越普遍。有2.1主电路载调压装置采用的机械式有载分接开关,由分接选有载调压变压器的分接头一般设在变压器高压择器或选择开关、切换开关和过渡电阻等三部分构绕组和中压绕组上,常见的变压器调压抽头有端部成。通过利用电动机传动机构驱动开关机械触头动抽头、中部抽头和中性点抽头等三种抽头方式。根据作,使其在变压器带负载的状态下切换到与调压要部颁标准《电力系统电压和无功技术导则(试行)》有求相适应的位置,从而达到调压的目的。有载分接开关规定,本方案中采用SCR(普通晶闸管)作为有载关作为变压器中唯一的可动部件,其
4、技术性能好坏开关的主回路通流器件,利用晶闸管的通断来取代与可靠性的高低,对变压器在电力系统中正常运行常规有载分接开关中的动触头与静触头,此种结构产生重要影响。已无传统意义上的硬触点,实际是无触点开关。晶闸电力变压器有载分接开关具有结构复杂、体积管的具体参数由变压器的容量、电压等级及调节电大、调节速度慢及价格贵等缺点,其故障率一直居高压的百分数确定。不下,已成为影响变压器可靠运行的重要因素之一。采用中性点调压方式的有载调压开关,主回路据有关资料统计,全国变压器事故中由于有载分接原理如图1所示。图1中所有开关均由晶闸管构成,开关故障引起的比例1990年至1994年为
5、18.5%,设初始态在接头W1位置,A0、X1和SX1合上。现1997年为27%,某省1998年甚至高达50%。从接头W1切换到W2,动作次序如下:①断开A0,在本文中笔者提出了一种基于电力电子开关技电阻R接入;②断开X1,接通X2,分接头W1、W2术的新型无弧有载分接开关。该有载分接开关弥补间有环流;③断开SX1、合上SX2,合上A0,切换完了传统有载分接开关燃弧、环流等缺陷,使装置在带毕。此时,接头W2上的工作电流流经SX2、A0串联负载调压时电压波形平滑无冲击,达到无弧无触点支路及X2,其中X2、SX2可以互为冗余(每个管子第5期樊慧贞:一种新型电力变压器
6、有载分接开关的研究65应能调节相应的分接头使二次侧电压回到额定电压A附近。本方案采用半波傅里叶算法(FFT)。由于对信DL号的频率要求比较高,采用自适应频率采集,即假设SX1W0信号相邻两个周期的频率变化可忽略,采集前一个X1周期的时间作为计算后一周期采样时刻的基准值。SX2W1在半个周波内取6个点。X2SX3W2半个周波内取样6个点,采样间隔为30°。令当X3前采样点数K=6,每周期采样点数N=12。SX4W3X4实部为UR=1"!3(U1-U5)+1(U2-U4)-U6#%SX5W4322’&X51!31’SX6W5虚部为UI=-"(U2+U4)+(U1-U
7、5)+U3$322(X6SX7W6于是便得到交流电压有效值为:22X7U=!UR+UIW7整个软件系统由主程序和若干子程序构成。主A0R程序如图3所示。开始X图中表示系统初始化SCR断开全部开关(断开励磁涌流)等待两秒图1主电路图开中断Fig.1Maincircuitdiagram分接开关至主分接通过的电流得以降低),提高了电路的可靠性,但增加了一倍的晶闸管。切换时,在电压过零处触发晶闸管导通或截止,可以实现切换过程中不产生电弧。ABD转换次数n=6否2.2控制系统是控制系统原理框图如图2所示。控制器采用进行FFT运算MCS-51单片机,为了适应电网频率的变化采
8、用硬件锁相环(PLL)电
