创新组合开关策略抑制三相变压器空载合闸涌流

本文主要探讨了一种创新的解决方案，针对三相变压器在空载或轻载情况下合闸通电时可能出现的励磁涌流问题。传统的抑制策略往往依赖于剩磁测量电路和预设的固定相角控制，但这种方法存在局限性。作者提出了一种基于组合式开关的分相控制策略。 首先，研究者分析了原边采用星形不接地连接方式的三相空载变压器在投切过程中的暂态行为，通过深入理解投切瞬间的关联磁链状态，推导出考虑剩余磁通影响的动态最佳投切相角。这个新的方法旨在减少对剩磁的依赖，并且能够更精确地控制涌流，从而提高抑制效果。 接着，利用先进的电力系统仿真工具ATP/EMTP建立了一个电力变压器模型，对变压器在接通和分断瞬态过程中的电压、电流和磁通特性进行了模拟，以此验证了提出的分相控制原理，并得出了具体的控制规律。这种方法能够实时模拟实际操作，为优化控制提供了有力的支持。 为了实现这一控制策略，文章设计了一种具有逻辑通信功能的新型三工作模态单极开关控制拓扑。这种拓扑允许单极开关动态组合，确保各极触头在最佳相位下协调动作，实现统一的控制，从而有效地实施分相控制。 硬件控制平台的搭建是理论研究的重要环节，作者通过搭建实验平台验证了提出的控制策略的有效性，结果显示，新方法可以将励磁涌流限制在随机合闸时涌流大小的3%左右，显著降低了涌流的影响，提高了系统的稳定性和可靠性。 这篇文章的核心贡献在于提出了一种新颖的基于组合式开关的分相控制技术，它不仅改进了传统控制方法，而且通过精确计算和动态调整，成功地抑制了空载变压器合闸时的励磁涌流问题，对于提高电力系统运行效率和安全性具有重要意义。此外，文中涉及的仿真模型和控制拓扑设计也为未来同类问题的研究提供了有价值的参考。