真空有载分接开关动力学建模及仿真分析

真空有载分接开关(on-load tap changer,OLTC)具有熄弧能力强、无油碳化污染等优点,已被广泛应用于换流变压器有载调压。真空OLTC机械结构复杂,切换开关动作有严格的先后顺序与时间要求,频繁动作时需承受巨大的机械与电流冲击,机械失效的情况时有发生,影响变压器和换流站的安全运行。为深入研究真空OLTC动作时的机械特性,该文以一台三相真空OLTC切换开关为研究对象,介绍真空OLTC切换开关机械结构与动作特性,提出一种真空OLTC切换开关多体动力学的仿真建模方法,计算出真空OLTC切换开关关键部件的动力学特性,结果表明切换开关动作顺序合理,触头切换准确,但是快速机构对部件的冲击力较大。基于此,该文探究配重块和缓冲机构对切换开关动力学特性的影响,并重新设计切换开关的缓冲机构,结果表明新的缓冲机构能够有效降低切换开关切换冲击力。该研究方法可为真空有载分接开关的机械结构设计与优化提供有益参考。

一起换流变压器真空有载分接开关乙炔异常分析

真空有载分接开关是特高压换流变压器最关键的组部件之一。在某换流站年度检修中,首次报告某厂商特高压换流变压器真空有载分接开关油室乙炔异常增大,经过油色谱分析和现场吊芯检查后,发现过渡电阻与中性点连接处紧固螺栓与螺孔的配合松动引起的放电烧蚀是有载分接开关独立油室乙炔值超标的直接原因。根据异常现象的机理分析,文中针对有载分接开关的检修规程和日常运维提出了建议,为后续类似工作处置提供了宝贵经验。

真空有载分接开关在云广特高压直流的应用

南方电网所有直流输电系统中,±800 kV云广特高压直流首次使用了真空有载分接开关。为确保真空有载分接开关在云广直流可靠、安全运行,分析了导致分接开关闪络放电、温升过高的原因,改进了切换开关的绝缘工艺,调整了切换开关过渡电阻,增加了分接开关油冷却回路;针对特高压直流和真空分接开关的特点,改进阀组控制系统中有载分接开关的控制逻辑,增加真空分接开关特有监视信号;依据相关规程和运行经验,提出真空分接开关维护建议。实践证明,对真空有载分接开关在工艺、控制方面的改进是有效的。

基于振动测试的真空有载分接开关故障诊断研究

介绍了一种基于振动测试的真空有载分接开关故障诊断的方法,利用分接开关切换过程的振动位移或加速度的时域波形及频谱诊断,分析了分接开关机构及切换芯体中的隐患。

换流变压器真空有载分接开关切换过程电气应力解析方法

真空有载分接开关(on-load tap-changers,OLTC)是换流变压器的重要组件,然而目前我国特高压换流变用OLTC均依赖进口,自主研发仍处于关键阶段,亟需深入开展暂态特性研究。由于换流变用真空OLTC切换电气应力波形十分复杂且影响因素众多,通过模型仿真分析难以进行灵敏度分析和严苛工况的精准筛查,同时OLTC与直流系统联合仿真十分耗时,难以支撑OLTC设计选型和参数选型等工程应用需求。因此,该文提出换流变OLTC切换过程电气应力的解析方法,首先通过对换流变负载电流进行傅里叶分解,分析其谐波特性,定量解析触发角及换相角对谐波含量的影响;其次,提取OLTC切换过程中十余个步骤的物理电路,结合OLTC通流谐波特性和电路分析得到OLTC切换全过程的电压和电流波形解析式;进而,解析得到OLTC真空管的开断电流和恢复电压变化率;最后,在PSCAD中搭建±800kV的LCC-HVDC系统,仿真验证解析方法的正确性。该方法能够为OLTC电气应力影响因素灵敏度分析和严苛工况筛查等研究提供理论依据和计算工具,支撑换流变用真空OLTC的设计选型与试验考核。

一起油浸式真空有载分接开关绝缘油色谱异常分析

对某一型号油浸式真空有载分接开关的绝缘油进行色谱分析后,发现其产生了大量乙炔的异常情况。通过对该设备进行结构分析和波形分析,发现由于转换触头的行程距离不足是导致分接开关产生乙炔的原因。针对这一异常情况,结合生产实际,提出了相关标准的使用以及运行检修的建议。

基于振动信号时频域特征的换流变真空有载分接开关机械状态检测

文中针对换流变用真空有载分接开关的结构特点,开展分接开关切换过程的振动测试,分析振动信号的时频域特征,提出基于振动信号时频域特征的换流变真空有载分接开关状态检测的方法,并验证其工程可行性,实践结果证明该方法可有效检测分接开关驱动机构异常、支撑板断裂和减振器支座开裂等机械缺陷。

真空有载分接开关每相“四个真空灭弧室”安全性分析

对真空有载分接开关中每相用"四个真空灭弧室"的安全性能进行了分析。

变压器真空有载分接开关研究综述

有载分接开关(on load tap changer,OLTC)是电力变压器和直流工程换流变压器的核心部件,在稳定电网负荷中心电压、调节无功潮流和直流工程经济灵活运行等方面发挥重要作用。随着真空灭弧技术的快速发展,真空OLTC逐步替代油灭弧OLTC,并在电网中广泛应用。该文对比分析目前国内外主流真空OLTC的电路拓扑,从机构稳定性、真空管熄弧能力、机构疲劳特性、与油的相容性等方面系统梳理关键因素对真空OLTC可靠性的影响,提出改进和可靠性提升的技术方案。其次,对真空OLTC的运行特性和状态监测技术进行研究,重点分析真空OLTC的产气原因及特性,总结OLTC状态监测和故障防御技术的优缺点。最后,指出真空OLTC未来的发展趋势,为真空OLTC技术升级和可靠运行提供有益参考。

换流变压器真空有载分接开关动力学模拟及工作一致性研究

真空有载分接开关是确保换流变压器安全稳定运行的关键部件,对其动力学和工作一致性进行评估具有重要意义。为了弄清楚分接开关切换过程中不同频率振动信号的产生机理,弄清楚振动信号与开关动作的联系,文中首先建立了分接开关筒壁和分接选择器支架的有限元模型,获得了分接开关固有频率及振型;然后构建了表征触头分合的多自由度动力学模型,模拟了分接开关在切换过程中的响应特性;再利用变分模态分析提取多频信号中的高频分量对振动信号进行分段,利用结构相似度计算振动时频信号的一致性系数;最后根据文中所提出的一致性分析方法对实验室数据和现场数据进行了分析,获得了不同档位一致性系数的变化规律。研究结论对基于振动信号的真空有载分接开关机械状态评价方法具有重要意义。

真空有载分接开关油中溶解气体限值研究与应用

针对真空有载分接开关绝缘油中检出的放电或过热性特征气体含量限值国内尚无判断依据的问题,应用四分位算法对206台在运真空有载分接开关的绝缘油进行了分析,得到了绝缘油中溶解的各特征气体体积分数限值的参考值,即H2为263.5×10^-6、CH4为275.3×10^-6、C2H6为3.0×10^-6、C2H413.4×10^-6、C2H2为9.6×10^-6。在某台真空有载分接开关上的实际应用结果表明,该限值能够有效指导现场检修工作。

基于单乙炔测量的变压器真空有载分接开关状态监测

本文中作者分析了一些变压器真空有载分接开关故障案例,提出通过监测真空有载分接开关乙炔含量及增长速率可以有效发现真空有载分接开关存在的潜伏性电气故障。

一种新型220kV变压器真空有载分接开关的研制

本文分析了一起由真空有载分接开关故障引起的变压器烧毁事故,指出了分接开关结构的不足之处,针对性提出了一种新型真空有载分接开关的设计思路,并制造了样机且已通过型式试验的考核。

浅论真空有载分接开关研发技术的要素(上)

本文中作者阐述了真空有载分接开关研发关键技术要素,包括过渡电路、真空管选用、触头切换机构、凸轮机构和过渡电阻等设计问题。

真空有载分接开关油中特征气体阈值研究

近些年变压器真空有载分接开关故障频发,严重影响了电网系统的安全稳定运行。油中溶解气体分析是发现真空有载分接开关内部潜伏性电气故障的有效手段。针对当前真空有载分接开关油中溶解气体分析缺乏有效判据的难题,文中在分析了近5年真空有载分接开关的故障案例和604台在运真空有载分接开关油中溶解气体数据的基础上,提出乙炔是反映真空有载分接开关运行状态的主要特征气体,并结合吊芯检查结果提出采用乙炔增长率作为判断真空有载分接开关运行状态的状态量。接着,文中通过多台真空有载分接开关切换模拟试验确定了乙炔增长率的阈值大小。最后,文中通过实际案例验证了文中提出的真空有载分接开关乙炔增长率阈值的有效性。

一起220kV变压器真空有载分接开关故障诊断及分析

介绍了一起220kV变压器真空有载分接开关故障案例,分析了真空有载分接开关的故障原因,并提出了针对性的防范措施。

真空有载分接开关的应用及可靠性提升措施分析

介绍了目前国网公司特高压直流输电系统中真空有载分接开关的基本应用情况,并对其结构组成及工作原理进行了简要分析。结合近年来的真空有载分接开关的典型案例,提出了一系列可靠性提升措施,对新建及在运的特高压直流输电工程具有一定的参考借鉴意义。

真空有载分接开关常见故障原因及运行可靠提升措施

结合近年发生的多起真空有载分接开关故障案例,分析了真空有载分接开关的常见故障原因,并从设计、生产制造、运行、检修多个阶段提出了提升真空有载分接开关运行可靠性的措施。

一起变压器真空有载分接开关故障分析

本文中作者介绍了一起真空泡波纹管扭曲造成的分接开关重瓦斯跳闸事故,详细介绍了故障情况和检查情况,分析了故障原因,并提出了针对性的防范措施和运维建议。

组合式真空有载分接开关过渡波形测试探究

介绍了组合式真空有载分接开关过渡波形测试的意义、原理和方法,重点阐述了根据现场过渡波形判断真空有载分接开关过渡过程是否正确的方法。