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户外真空断路器的运行原理及调压方法

来源:19468888韦德手机版 时间:2019-03-27 10:08???

户外真空断路器主要用于高压的一种设备,完善本身的稳定,从而降低了安全隐患发生的事故,广泛应用于各种领域,那么大家了解户外真空断路器调压的方法吗?它是怎么运行的呢?下面小编来为您详细说明。以下关于“户外真空断路器的运行原理及调压方法”的先容。

 

 

【户外真空断路器的调压方式和工作原理】

 

为了能够切实有效地强化变压器运行效率,不断减轻其自身质量,使其尺寸缩小,大多数超高大容量等级的变压器,通常都会接纳相应的自耦变压器。接纳自耦变压器能够在特高压的电网当中,不断完善系统本身的稳定性特点,一般特高压变电站通常都是接纳1000kv的自耦变压器,该变压器能够在主体变压器之外,单独设立出某个调压的补偿变压器类型。

 

 

本文将由此针对调压补偿变压器本身的调压方式及差动保护原理、方法、配置等来对补偿变压器本身运行的经验进行总结和归纳,希望能够以此来促使特高压变压器能够稳定、安全的运行。

 

1 特高压变电站变压器结构分析 

 

通常特高压变电站都是接纳1000kv的自耦变压器,该变压器类型主要是由主体变压器和调压补偿变压器两部分组合而成,主要是借助硬铜母来实现有效的连接。其中的调压补偿变压器具体是由低压补偿变压器和调压变压器两者组成,其共有一个动力油箱。

 

并且调压补偿变压器本身的励磁线圈还和主体变压器的低压线圈具备一定的联系,而低压补偿变压器的励磁线圈则和调压变压器的线圈相互并联;调压补偿变压器内部的补偿线圈和主体变压器内部的低压线圈同步串联。

 

2 调压补偿变压器的调压方式分析

 

特高压自耦变压器可有效将调压补偿变压器直接从主体变压器当中分离而出,这主要是因为其便于运输,同时还能够有效保障其主变运行的可靠性,及真正维护起来的便捷性。即便是在调压的过程中产生相应的问题,也可由此促使其和主变主体的部分相分离,并不会对主变运行造成影响。

 

而调压补偿变压器的调压方式主要划分为无励磁调压和有载调压这两种,其中有载调压的方式其内部的变压器构造相对复杂化,因此所需要的造价也明显偏高。在一些国外的超高压变电站当中,普遍接纳的都是变压器无励磁调压方式,不过也有一些接纳的是无分接头变压器,比如英国、意大利以及瑞典等,真正接纳有载调压方法的只有德国和日本这两个。

 

根据多数国内外资料的统计发现,有载调压开关的故障在变压器的故障当中占据较大的比例值,甚至有的有载调压装置其开关故障发生率直接高达无励磁调压装置故障发生率的4倍左右。所以就必须从其可靠性和经济性等方面来进行充实考虑,由此得出特高压变压器真正适合接纳无励磁调压的方式。

 

另外,特高压变压器更多的都是接纳中性点调压的方式来进行,这种调压方式本身的优点非常明显,具体表现在调压绕组和调压装置等方面,因此对其绝缘的要求相对较大,在工艺制造上较为简单,整体上的造价都非常低。

 

尽管中性点调压方式会产生激磁和第3绕组的电压偏移情况,但是因为特高压变压器当中应用了电压负反馈回路,所以和调压绕组同柱的励磁绕组实现了电压补偿,其在电调压的过程当中,并不会受到低压侧电压的直接影响。即便是在实际的运行当中,调压测电压本身的调节幅度也不会凌驾5%以上,所以能够充实有效地保障其低压侧电压变化处于1%以下。

 

3 调压补偿变压器的差动保护

 

3.1 差动保护配置分析 具体指为调压变和补偿变分别配置相应的差动保护,其电流互感器均可接纳双重化配置。由于调压补偿变两者绕组线圈的匝数占据总匝数的比例值相对较小,可直接开展特高压变压器调压变的试验即可证明。调压变产生时,将引发严重匝间故障,而当变压器主体差动保护感受到差流幅值时,即远远凌驾了差动保护的起动定值。

 

而当调压变短路匝开始连续下降后,其变压器的主体差动保护将不会起动。所以,要求其应当在具备主体保护的基础之上,增加调压补偿变的差动保护配置,这样才能真正有效得提升调压变和补偿变产生故障时的灵敏度。不过,为调压补偿变配置差动保护主要是希翼能够提升出现故障时的灵敏度,因此不需要配置相应的差动速断保护。

 

3.2 差动保护原理分析 特高压变压器一般都是接纳中性点无励磁正反调压的方式。其调压的方式总共可设置出9档的数值,将其额定档位设定为5档,即1至4档位正档,6-9档为负档。其将随着调压正负档为相互间的切换,而导致其所流通的一次电流也将随之发生明显的改变。

 

当调压装置本身处在不同的档位时,其调压补偿变的各个绕组参数也由此随之改变,像调压变调压绕组、调压变励磁绕组以及补偿变低压励磁绕组和低压补偿绕组等在每个档位当中的额定电流都将出现出明显的差别性。

 

而当调压装置出现两个不相同的档位时,其调压变和补偿变的绕组参数也将随之发生变化。所以,调压变和补偿变差动保护装置在1至9档之间均具备1套定值,其在实际的运用当中,应当充实结合调压装置的档位来选择相应定值。

 

别的,当调压装置处在1至4档时,相应的调压绕组档中的电流方向即可为正,而当调压装置处在6-9档时,则调压绕组当中的电流方向为负,其将紧随着调压装置的正负档位进行切换。如果在此时不改变电流的极性,其主变运行将在6-9档段位直接引发差动保护误动装置。

 

4 结语

 

综上所述,特高压变压器独立设置调压补偿变压器,能够有效地反馈电压,从而促使低压侧电压趋于稳定,帮助变压器可靠性获得进一步的提升。具体需要结合主变压器在不同档位运行的实际情况来进行,有效的调节档位,做好对应档位参数的调整,简化二次接线。从实际的角度分析,调压补偿变压器所配置的差动保护,能够充实满足特高压变压器实际运行当中的需求。 

 

【户外真空断路器的工作原理】

 

1 引言 

 

控制系统是高压软启动器的核心,决定了高压软启动器系统的各项主要性能和指标。考虑到高压软启动器晶闸管变流单位控制上的复杂性,本文设计了一种DSP+FPGA数字化控制电路系统方案,FPGA实现输出多路触发脉冲至驱动电路,DSP仅发送控制命令和设置参数,使得脉冲触发电路具有可扩展性和通用性。

 

 

2 数字化控制的高压电机软启动器系统组成

 

图1是接纳DSP+FPGA芯片为控制核心的高压软启动器系统原理图。主要包括以下几个模块:晶闸管触发电路,该部分电路实现了对晶闸管的隔离放大驱动,并返回故障信息以保护晶闸管器件安全;数字量输入输出的功能用来接收外部数字量信息状态,并将高压软起动器内部状态信息反映给外部。

 

模拟量输入输出接口的功能是用来接收输入的模拟量,经过处理惩罚后进入DSP;键盘电路和LCD显示电路,接纳单片机独立控制来检测按键状态,通过液晶显示屏显示信息,这个人机界面模块和主控系统通过串口连接,以RS232接口载体,接纳MODBUS协议,通过内部要求的循环冗余效验方式实现实时无不对的收发和信息共享,提供准确和通畅的信息交换。

 

电压电流检测电路主要是收罗直流母线电压和采样高压软启动器输出侧的电流值,然后反馈回控制系统作为控制算法的输入和计算依据。整个数字控制系统通过对高压软启动器主回路的电压和电流进行采样,接受外围输入接口信号和人机交互界面的命令,以高性能DSP芯片为载体,以移相调压控制理论为依据实现对整个软启动器系统高精度,高速度的控制。

 

3 DSP+FPGA的控制电路 

 

数字控制在对高压异步电机起动电流进行控制时,一方面需要对加到晶闸管的门极脉冲相位进行控制,另一方面,还需要有一个完整的控制功能和逻辑处理惩罚接口功能,以满足控制上的要求。本数字控制系统选用的DSP和 FPGA型号分别为TMS320LF2812 和EP3C10E144C8。 

 

TMS320LF2812芯片具有每秒2千万条指令的处理惩罚运算速度,并具有丰富的外接I/O端口,片内集成外围设备以及专用的脉宽(PWM)发生函数和捕获单位。使DSP控制性能远远凌驾传统的32位微控制器和微处理惩罚器。DSP电路主要包括电源及复位电路、时钟和引导模式选择电路、下载调制电路和通讯扩展电路。 

 

EP3C10E144C8芯片具有5980个逻辑单位和92160比特的存储单位。该系列芯片高效的内部连线和低延时的时钟网络,保证了每个结构单位之间时钟和数据线号的连通性。I/O块支撑一系列单端和差分I/O电平标准,每个I/O单位包含3个寄存器以实现双倍数据速率应用和其他I/O特性相关电路。本文设计的FPGA小系统主要包括电源电路、JTAG接口和AS模式的两种下载调试电路和时钟电路。

 

4 实际运行结果分析

 

本高压软起动器经过对潜油高压异步电机启动控制实验证明,潜油高压异步电机起动平稳,实验中选用的电机功率为412kW,额定电压为2725V,额定电流为112A。图2是斜坡电压起动电流特征波形,在电动机起动过程中,电流随着电压的升高逐渐上升,大约2秒后达到值340A,没有明显的电流打击,经过6秒后,电流开始下降并逐渐达到稳定运行电流。

 

5 结论与展望 

 

本高压软起动器已经应用于工业潜油高压异步电机的起停控制中。实现了高压异步电机的平稳起停,达到了预期效果。设计选用DSP+FPGA为控制核心,将主要的控制功能和多组晶闸管触发电路功能分开,充实发挥了DSP具有强大的外部通信接口便于构成大的控制系统的优点。在后续的设计改进中要考虑加入高压软启动器与其他设备的网络通讯功能。

 

以上关于“户外真空断路器的调压方式和工作原理”和“户外真空断路器的工作原理”的先容,希翼能让您了解“户外真空断路器的运行原理及调压方法”带来帮助。

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