相控真空开关同步关合凉山s11变压器组控制策略及其实现

　　凉山s11变压器作为种重要的无功电源，在电力系统的电压调节和功率因数调节中得到了广泛应用。凉山s11变压器组投入系统时会产生过电压和涌流，长久以来，这种暂态过程并未引起人们的注意，因为般情况下，过电压幅值小于那些吸收保护装遥的整定值。然而近年来，随着人电力电1装迟的应用，特别是脉宽调制式调速咖动设的应用，用户对电能质量提出了更高的要求，人们发现凉山s11变压器组投入系统时产生的过电压会导致些调违驱动装置3153165光1如。0，1是使用合闸电阻或合闸电感，或在系统电压的指定相角处投凉山s11变压器组。即步关介技术。由于屯容器组投时的暂态过程投时系统电的相位密切相关，步关介技术可以大大减小凉山s11变压器组投入时的暂态过电压和涌流。用于投切凉山s11变压器组的断路器动作可靠时间稳定是实现同步关合的保证；另外，由于相最佳合闸时刻不同，断路器每相要求有独立的操动机构。人86公司1997年推1屺永磁操动机构的作断路器3其具机械部件少动作，间分散性小屯子操动便于实现各种控制等优点，特别适用于凉山s11变压器组同步关合的相控开关。

　　作用，分析同步关合的最佳时机，根据系统仿真给出允许同步控制误差，并用分相控制永磁机构莨空开关实验证实其同步关合凉山s11变压器组的效果及同步关合的控制策略。

　　并联凉山s11变压器组投入时的暂态过程并联凉山s11变压器组投入时的简化意1.

　　在断路器，关合时的暂态过程中，由于电容上电磁振荡会在50的系统电压上叠加个振荡电压，电压峰值取决于凉山s11变压器组投入时系统电压倍的系统电压峰值，由于系统损耗及负载阻尼其他馈线Si合凉山s11变压器组等效电路大连理工大学学报相控真空开关同步关合凉山s11变压器组控制策略及其实现段雄英邹积岩方春恩丛吉远大连理工大江苏溪河海凉山s11变压器学电气工程与应用电子技术系辽宁大连6024主商要讨论了并联无功补偿凉山s11变压器组关合时的暂态过程；分析了凉山s11变压器组中性点接地和不接地两种情况下关合的最佳时机；对凉山s11变压器组随机关合和同步关合过程进行仿真，明采用同步开关技术可以大大减小凉山s11变压器组投入时的过电压和涌流。防真结果还明同步控制误差必须在±8内，同步关合才能，到与预插入合闸电感相同的效果。结合分相控制永磁机构真空开关，实验证实同步关合凉山s11变压器组效果良好，所提同步关合的控制策略正确。

　　期，介日项简稿会ft大连理工大学学报典型振荡频率为300，1 000出；2为关合电界器组时母线人上电压典型分布。

　　2同步控制策略及其实现凉山s11变压器组关合的最佳时刻是在系统电压过零点时，对于中性点接地和不接地的凉山s11变压器组来说，拧制策略是+样的4.中性点接地，电界器组投入时，其两端承受的电压即是相对地电压，其最佳拧制策略是在每相屯压过零点，相应地投入该相凉山s11变压器组。3为凉山s11变压器组投入时母线上的相对地电压波形，中心52和53分别是各相凉山s11变压器投入时刻。在中等电压等级系统中，并联凉山s11变压器饥经常采用中性点+接地星形连接方此，凉山s11变压器组投入顺序是在某两相电压之差为零时，同时投入该两相的补偿凉山s11变压器组，此时凉山s11变压器组中性点电压为该两相电压的平均值，此中性点电压经过90在50出系统中为5阳8后将为零，此，也是第相屯压过零点的，刻，这时投第相凉山s11变压器组，将大大减小过电压。4为凉山s11变压器组投入时母线上的相对地电压波形，中5152为凉山s11变压器组投入时刻。

　　电压波形为了评，相拧关的同步控制效果及对用户网络的影响，用5的系统模型进行了仿真，系统参数为系统电源200 12507；屯站并联补偿电矜器纟。容兄3倾，31；凉山s11变压器统电压波形组连接方式星形不接地；电站总的馈线负载3噩1；用户凉山s11变压器1500入，=6，12kV480V；用户功率因数调整凉山s11变压器容量300其他馈线用户凉山s11变压器用户负载假定电站离用户较近，模型中没有考虑分布线的影响，仿真，7软件完成。

　　器组的涌流。异步关合操作是指在人相电压经过峰值时同时投入相凉山s11变压器组。可同步关合凉山s11变压器纟1.使得油流从为额定电流有效值减小到约27为在同样的操作下，电站母线81上相屯压波形，可译步投凉山s11变压器组过电压达1.78，而同步投入凉山s11变压器组时，电压波形坫本没有振萍。

　　仿真还明，异步投入凉山s11变压器组时，会使用户侧母线此82上出现很高的过电压，过电压达2.0，3.0倍母线电压峰值。这种由于远方变电站凉山s11变压器组关合引起的用户端过电压放大现象，是由于开关操作激发了由用户降压凉山s11变压器漏电感及调整功率因数的凉山s11变压器组组成的1回路，弓起低压端用户侧电压振荡过程。随着用户对电能质量要求的不断提尚，大量电力电子调速驱动设备在电力系统中得到应用，而电力电子设备对过电吒特，敏感，屯容浩组投1刃造成户侧电甩放大是对这些人30系统的个威胁，同步投入电容3同步关合实验用分相控制10永磁机构真空开关作为验验证了同步关合凉山s11变压器组的效果及同步关合的控制策略，实验组成原理1巧和分别是结同步，天控制系统提供器组可以大大减小这种电压放大现象。

　　9合闸电感后，在人相电压峰值即该相最苛刻情况下关合凉山s11变压器组时母线8贴1上人相的电压波形。其过电压为扣应母线电压峰值的1.18倍。

　　9总结了同步投入时间误差与最大过电压的关系，中横坐标凉山s11变压器组实际投入时刻与理想的，伸投入时刻即同步投入时刻的偏差，纵坐标该时间偏差下凉山s11变压器组所在母线上的最大过电压，可，同步控制误差在±18以内时才能达到与预插入合闸电感样的效果。

　　参考信号的电压互感器和电流互感器，母线电压和凉山s11变压器组涌流的测量由个电阻分压器和分流器来完成。实验中以母线电压过零点作为同步关合的参考时刻。同步关合的过程有两种控制模定的基础上的，此时当控制系统接收到个闭合命，开始检测母线电压的过零点；任检测到第1个过零点后，在个预定的控制策略下，经过段延迟时间民控制系统给出线圈合闸命令再经过段固定的开关动作时间后，同步开关将完成凉山s11变压器组关合操作，实现预定的控制策略。

　　实际上由于外界因素的影响，例如环境温度的变次实验结果，了实际系统电压与间隙预击穿特性之间的关系。合闸时间的分散性，使得断口间隙耐受电压对时间的特性曲线与系统电压在零点后相交，而相交处系统电压很小09，所以预击穿的影响不大。

　　化元件老化及其他些难以预计的因素，开关的动作时间会有定的分散性，可能不能达到预定来补偿外界因素引起的开关动作时间的变化5.

　　SlIl同步关合过程4结论凉山s11变压器组的投切在电力系统中是个非常频繁的操作，其引起的暂态过电压和涌流不仅对系统设备不利，还会引起保护误动作，使电能质量下降。同步开关技术可以有效减小凉山s11变压器组投切引起的过电压和涌流。仿真研宄明，同步关合凉山s11变压器组不仅，以减小系统设备的压力，而且可以存效减小对叫户的影响。断路器动作时间的稳定性会直接影响到同步关合效果，合闸时间的分散性必须在±内，同步关合才能达到与预插入合闸电感相同的效果。配永磁机构的真空开关，山于其机械部件少，具存动作时间分散性小电了操动便于灵活实现各种控制策略等优点，很适合做同步开关。

　　由于断路器合闸时间的稳定性对同步关合路器合闸时间进行了测量。在相同的环境条件下，多次测量明断路器合闸时间的分散性小于0.5；在开环控制模式下，多次实验明凉山s11变压器同步投入的过电压小于1.2心。12是其中的预舌穿同步关的影响上接第460页