基于新型有载分接开关的自动调压技术研究

发布时间：2017-08-07 03:23

  本文关键词：基于新型有载分接开关的自动调压技术研究

  更多相关文章： 有载调压 有载分接开关 自动调压 仿真分析

【摘要】：有载调压变压器在不切断负荷的情况下进行调压,可以稳定负荷中心的电压,提高电能质量和设备生产效率；通过控制和调整网络之间的电力潮流,降低网络传输中的电能损耗,对于电力系统的安全经济优质运行具有非常重要的意义。有载分接开关作为有载调压变压器的重要部件,其性能的提高将有利于有载调压变压器在电力系统运行中更好的发挥作用。机械型有载分接开关在电力系统中得到了广泛应用,但其在调压过程中易产生电弧,影响其使用寿命,采用机械开关动作缓慢体积较大,调压响应慢,故障率高。辅助型有载分接开关可以基本解决机械触头的燃弧问题,但在调压响应速度以及调压控制上并没有较大的提高,机械开关的故障率也没有降低,因而它的使用受到了限制。电力电子开关型有载分接开关虽然可以提高调压响应速度和降低故障率,但这种分接开关使用的电力电子开关器件较多,成本高,长期运行时的发热以及保护问题还需解决。本文研究了一种新型有载分接开关,既可以有效解决燃弧问题,又可以提高调压响应速度。新型有载分接开关采用磁保持继电器作为控制开关,从而消除复杂的机械传动机构以缩短调压动作时间,减少调压装置的故障率,降低装置成本；磁保持继电器可以增强调压过程的可控性,易于实现有载调压的自动控制。采用反并联晶闸管作为辅助开关,通过设计合理的辅助电路,减少在分接头切换过程中产生的电弧,采用过电压触发使得辅助开关的控制更加灵活有效,简单可靠；辅助回路与主开关采用并联结构,只在切换过程中导通,从而避免了长期运行时的损耗问题。在新型有载分接开关的基础上研究了其自动调压技术,以单片机作为控制芯片,设计负载电压采集电路,磁保持继电器控制电路以及相关电源电路,制定合理的调压策略。根据相关电路设计以及既定调压策略,编写相应计算和控制程序,实现对磁保持继电器的通断控制,进行变压器分接头的自动调整,使得有载调压变压器可以自动调压。最后通过Proteus仿真软件,搭建系统模型,验证本方案电路设计以及程序编写的正确性。分析在有在调乐过程中分接头切换时的暂态过程,观察在不同时刻切换时,负载电压电流的变化情况,研究在切换过程中不同性质的负载对电压电流暂态过程的影响,针对在仿真过程中出现的问题,提出解决措施,对方案进行优化改进。
【关键词】：有载调压 有载分接开关 自动调压 仿真分析
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM403.4
【目录】：

• 摘要8-10
• Abstract10-12
• 第1章 绪论12-23
• 1.1 研究的背景和意义12-13
• 1.2 研究现状13-20
• 1.2.1 机械型有载分接开关13-15
• 1.2.2 辅助型有载分接开关15-17
• 1.2.3 电力电子开关型有载分接开关17-20
• 1.3 问题的提出20-21
• 1.4 本文所做的主要工作21-23
• 第2章 新型有载分接开关技术研究23-33
• 2.1 现有辅助型有载分接开关分析23-26
• 2.2 新型有载分接开关26-32
• 2.2.1 新型有载调压变压器方案介绍26-28
• 2.2.2 开关设计与选型28-29
• 2.2.3 辅助回路设计29-32
• 2.3 小结32-33
• 第3章 自动调压技术研究33-49
• 3.1 自动控制方案33-34
• 3.2 控制装置硬件部分34-42
• 3.2.1 单片机系统34-36
• 3.2.2 电源电路设计36-37
• 3.2.3 电压采样电路设计37-39
• 3.2.4 磁保持继电器控制电路设计39-42
• 3.3 控制装置软件实现42-47
• 3.3.1 调压策略制定42-43
• 3.3.2 主程序设计43-44
• 3.3.3 负载电压采集显示程序44-45
• 3.3.4 分接头切换程序45-47
• 3.4 小结47-49
• 第4章 自动调压技术仿真分析49-63
• 4.1 仿真模型搭建49-51
• 4.1.1 Proteus软件介绍49
• 4.1.2 模型搭建49-51
• 4.2 仿真结果分析51-60
• 4.2.1 采样电路仿真51-53
• 4.2.2 额定运行以及有载调压仿真53-55
• 4.2.3 不同切换时刻暂态过程仿真55-57
• 4.2.4 不同性质的负载暂态过程仿真57-59
• 4.2.5 分接头电流仿真59-60
• 4.2.6 主开关与辅助回路电流仿真60
• 4.3 仿真问题对策60-62
• 4.4 小结62-63
• 第5章 结论与展望63-65
• 5.1 结论63
• 5.2 展望63-65
• 参考文献65-70
• 致谢70-71
• 学位论文评阅及答辩情况表71

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 江友华;曹以龙;唐忠;;适用于用户侧的无触点分级有载电压调节器的设计[J];电力系统保护与控制;2010年03期

2 王哲媛;侯丽;;农村配电网有载调压经济技术分析[J];东北电力技术;2012年05期

3 高飞;李金忠;张书琦;;新型变压器有载分接开关综述[J];电工电气;2013年10期

4 张兴国;周世安;范松涛;雷海军;李庆;张扬;;一种新型双轴太阳帆板驱动线路盒设计[J];空间控制技术与应用;2014年01期

5 赖火炬;陈永明;;基于磁保持继电器的电源自动切换装置[J];机电技术;2014年02期

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 李晓明;连通拓扑组合状态有载调压原理与应用研究[D];华中科技大学;2005年

2 杨嘉伟;电压源型变换器在电力系统中的若干应用[D];华中科技大学;2013年

3 孟镇;配电变压器有载无弧自动调容控制系统研究[D];沈阳农业大学;2013年

4 杨嘉伟;电压源型变换器在电力系统中的若干应用[D];华中科技大学;2013年

，

本文编号：632670