试论电力变压器无弧有载调压技术

试论电力变压器无弧有载调压技术

(天津市电力公司路灯处天津300151)

摘要:在传统的电力系统调节电压当中,一般多选用有载调压的方式,鉴于其确实能够有效完成电压调节,以此长期以来一直受到广泛欢迎和使用。但随着电网升级改造,该技术中的弊端如无法长时间保持电压稳定等逐渐暴露出来,因此在新时期下,部分研究人员提出可以使用电力变压器无弧有载调压技术在稳定电压的基础之上有效完成电压调节。基于此,本文将简要分析研究电力变压器无弧有载调压技术。

关键词:电力变压器;无弧有载调压技术;设计构想;实践

引言:电压稳定是保障电力系统得以安全、稳定运行的关键,而在稳定电压方面,有载调压技术功不可没。其可以同时有效完成电压调节与电压稳定,因而在众多配电网、发电厂当中均可以看见有载调压技术的“身影”。随着时间的推移以及人们对电压调节和稳定方面要求的不断提高,电力变压器无弧有载调压技术迅速出现在公众视野当中,为该领域带来了全新的生机与活力。

一、电力变压器无弧有载调压技术的设计构想

由选择器、切换开关等组成的有载分接开关是传统电力变压器有载调压技术的重要组成部分,其在调整电压的过程中,能够充分考虑实际电压需求,由此有效保障电压稳定。但由于此种调压变压器属于机械式变压器,不仅结构复杂同时在实际运用中经常容易有大量的电弧出现,无形之中大大提升了变压器的故障率和损耗率,在一定程度上影响其维护电力系统正常、稳定运行应有作用的充分发挥。因此本文将尝试运用当前最为先进的电力电子技术以及多种晶闸管无弧调压技术,对传统机械式的调压变压器进行结构优化,从而有效控制电弧出现的同时,确保变压器绕组能够拥有良好的绝缘性,进而在彻底解决传统变压器容易出现短路等故障问题的同时,提升其动作时间并真正为保障电力系统实现长稳运行发挥出自身的应有效用[1]。

二、电力变压器无弧有载调压技术的具体实践

(一)过渡支路

过渡支路当中包含两大组成部分,分别为一组反并联晶闸管以及一只过渡电阻。在将二者进行组合之后,有载分接开关能够在完成支路切换前,通过其中的触发晶闸管单元完成导通工作,也就是说利用这一单元,使得反并联晶闸管能够在过渡支路中处于导通状态,但真正完成支路的切换动作之后,则会由一开始负责导通工作的触发晶闸管单元,自动完成对过渡支路中反并联晶闸管的关闭控制,令支路切换中的机械部分负责完成载流,从而真正实现载流和过渡支路彻底切断。

(二)晶闸管辅助切换支路

晶闸管辅助切换支路如下图所示,其中切换支路C-D与E-F,加之连接在二者中间的SCR2即反并联晶闸管构成了有载分接开关当中的晶闸管,负责对支路切换提供辅助作用也就是对C-D与E-F的无弧支路切换提供配合与辅助。其中,这两条切换支路负责进行负载电流承担。另外,在切换支路当中的每一组触头都由一个动、静触头组合而成,而此种触头总共有八组。当固定有载分接开关动作时,触头将分别开启和闭合。即闭合四组同侧触头,而开启其余四组触头[2]。

图2晶闸管辅助切换支路示意图

(三)开关结构与调压

有载分接开关中的切换部分,主要由两大部分组成,分别是过渡支路和为支路切换起到辅助作用的晶闸管,将切换部分紧密连接分接选择器,可以实现控制系统的调压自动控制,即当负载电压不正常,例如有波动异常等情况出现时,控制系统将向开关中的机械部分和晶闸管自动发出无弧电压调节的指令,从而完成电压调节和电压稳定的任务。

图3混合式有载分接开关的结构示意图

分接头1正常且不带电时分接选择器,将自动实现分接头2的切换。负载电流过零,晶闸管触发单元1将会通过向反并联晶闸管自动完成触发脉冲发射的方式将其导通。当再次出现这一情况时,则由晶闸管触发单元2重复这一动作并开启触头2、触头3并由此实现“零电弧”[3]。当触发脉冲停止时将自动关闭反并联晶闸管,过渡支路A-B负责输送负载电流。此时需要将触头1、4打开并关闭触头5、8。而后当再次出现负载电流过零之后,一旦单元不再进行触发脉冲的发射,将自动关闭SCR2并由过渡支路A-B担负起负载电流的输送。在此过程中,触头6和7处于关断状态,同样没有电弧出现,并由过渡支路E-F开始负载运输负载电流从而有效完成一次调压。

结束语:总而言之,通过分析研究我们可以得知,以往的电力变压器有载调压因自身的机械式结构使其容易在使用中出现电弧,并由此加大了故障和损耗出现的概率。本文则在此基础之上通过结合当前最新的电力电子技术等,尝试设计一种混合式的有载分接开关,用于有效实现切换支路中的“零电弧”,同时避免电力电子器件在当切换支路完成之后再次出现载流回路,进而使得在保障低耗的同时可以拥有更长的使用周期。

参考文献:

[1]董海波,王庆斌.电力变压器无弧有载调压技术的分析与讨论[J].中国新通信,2016,01:113-115.

[2]陈敬佳,李晓明.电力变压器无弧有载调压技术的新进展[J].华北电力技术,2015,10:52-54.

[3]路春雷,张建成.变压器无弧实时有载调压技术研究[A].全国电压电流等级和频率标准化技术委员会.第十三届电能质量(国际)研讨会论文集[C].全国电压电流等级和频率标准化技术委员会:,2016:4.

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