适配变压器全档位切换暂态分析的有载分接开关电路模型构建

作     者：司马文霞 王大森 杨鸣 李刚 厉璇 杨建琴 SIMA Wenxia;WANG Dasen;YANG Ming;LI Gang;LI Xuan;YANG Jianqin

作者机构：输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 中国电力科学研究院有限公司 国网经济技术研究院有限公司 上海华明电力设备制造有限公司 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2024年第50卷第2期

页      面：478-488页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划(2021YFB2402100)~~ 

主　　题：有载分接开关 极性开关 切换开关 恢复电压 承载电流 

摘      要：有载分接开关(on-load tap-changer,OLTC)是换流变压器的核心组件，其可靠切换过程关乎换流变的安全。然而目前国内在运特高压换流变用OLTC完全依赖进口，仿真获取OLTC不同运行状态的暂态特性数据是支撑OLTC关键电气参数设计与国产化制造的基础。经典的OLTC模型仅改变变压器变比或仅模拟单级档位切换过程，难以满足全档位电压调整与各级档位暂态特性数据同步获取的需求，导致OLTC设计优化、参数选型及故障分析缺乏足够的仿真数据支持。该文首先以真空OLTC为研究对象建立切换开关和极性开关等效电路模型，根据OLTC复杂的调压功能建立分层控制系统。其次，在PSCAD中搭建交流仿真系统，获取有载调压过程的暂态特性数据波形，与解析计算得到的电压和电流相比误差小于0.2%，证明该模型满足OLTC电磁暂态仿真研究的精度要求。最后，开展循环调压仿真，获得负载电压数据与波形。结果表明：该文提出的OLTC模型能够接收外部控制信号，进行全档位调压与极性转换仿真分析，能够为OLTC的调压研究、故障溯源分析和过渡电阻设计选型等提供基础模型。