基于晶闸管的分段式快速调压模型的设计

针对机械式有载调压和电力电子式自动调压装置结构复杂、切换过程冗长和响应速度慢等问题,提出基于晶闸管的分段式快速调压模型。该模型去除冗杂的过渡电路,精简调压结构;在保证无短暂的电压电流中断的情况下,配合高频全控型双向晶闸管的特性,采用快速切换和增加分段绕组的方式限制过渡环流,简化调压流程;实现在任意时刻进行切换,突破过零切换理论的限制。以理论推导确定环路电流的影响因素,根据仿真实验以及结果分析得出合理的影响参数值。通过Matlab对10 kV/0.4 kV、400 kVA的变压器进行了最终参数的仿真,实验证明了分段式模型的可行性、可靠性以及快速性。     

10kV配电变压器自动调压的研究以及试验分析

针对配电变压器机械式有载调压装置复杂、调压不方便等问题,提出一种基于电力电子开关的5档自动调压技术方案。采用启动保护电路,避免电力电子开关承受合闸电压和励磁涌流冲击,保证电力电子开关退出时变压器的正常运行;考虑变压器高压侧绕组不同接线方式,分析开关器件两端承受的电压以及分接头对地电压的分布情况,为电力电子开关器件的参数选择提供参考。结果表明高压侧为星形接线的中性点调压方式更加有利于电力电子器件的工作,高压侧为三角形接线的中部调压方式对于电力电子器件的工作电压以及隔离电压均有较高的要求。在完成电路设计与器件选型的基础上,研制了基于电力电子开关的自动有载调压变压器,并安装于现场试运行。理论研究、仿真分析、样机试验以及上网试运行均表明所提方案具有可行性与可靠性。     

高压电抗器匝间短路三维模型计算与分析

为了研究干式空心电抗器匝间短路电流、磁场和电动力随匝间短路故障位置变化的分布规律,基于磁场-电路耦合电磁学理论,建立了外电路约束条件下干式空心电抗器匝间短路故障的三维磁场-电路计算模型。采用有限元法计算正常状态下该模型的电感与各层电流,将计算结果与解析法所得结果、实测数据进行对比,验证了该模型的准确性。建立匝间短路故障模型,精确计算匝间短路电流。研究结果表明:当电抗器发生匝间短路故障时,短路电流较正常电流急剧增加,不同位置的匝间短路故障的短路电流呈现出端部向中心位置、内层向外层增大的趋势;匝间短路故障处的磁场与电动力迅速增大,短路层的磁场与电动力方向发生改变。