关键词：快速机械开关;;电容器组;;预击穿特性;;机械分散性;;选相关合
摘 要：开关的选相控制技术可以有效减小电容器组投切过程中引起的涌流和过电压,由于其成本较低、操作简便、对涌流和过电压抑制效果明显、改善开关运行条件等优点,与传统的抑制方法相比有着明显的优势。但是该技术对断路器本身性能要求较高,本文基于电磁斥力和永磁机构的混合型快速操动机构的12kV快速机械开关(简称快速开关),对10kV电容器组的选相关合方案进行研究。首先,本文介绍了选相控制技术的发展背景,以及近年来国内外的研究现状和难点。分析了变电站典型配置电容器组在不同连接方式下的选相控制策略,仿真研究了不同连接方式下电容器组选相操作的合闸涌流和过电压大小,检验选相控制技术对涌流和过电压抑制效果。其次,根据GB/T 30846-2014要求,对12kV快速开关开展预击穿特性试验,获得了开关触头间隙的预击穿特性曲线,得到绝缘强度下降率(RDDS)为9.04kV/ms;测量了快速开关在不同控制电压下的分合闸时间分布以及动作分散性,结果表明快速机械开关分散性均小于1ms,满足选相控制操作的要求,并在选相关合方面具有一定的优势。最后,利用窗口法设计FIR滤波器对电网电压、电流信号进行滤波,并提取参考信号零点。结合预击穿特性试验和开关机械分散性试验结果,计算电容器组选相关合的最佳关合相位与参考信号零点的延时,制定了选相关合方案。开展了选相关合特性试验,结果表明选相关合点均落在关合窗口内,验证了选相关合方案的有效性,为基于快速开关的选相控制技术在10~35kV电容器组关合的应用提供了依据。
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