基于IGBT的配电变压器无弧有载调压开关设计与性能验证

本文主要探讨了基于绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的配电变压器有载调压开关(OLTC)的设计与优化。在当前配电变压器调压技术中，机械式、混合式和全电力电子式OLTC各有其优缺点。机械式OLTC由于动作速度慢且切换过程中可能产生电弧，限制了其在提高调压效率方面的应用。为解决这些问题，作者提出了采用IGBT作为核心元件的新型OLTC电路结构。 该电路设计重点在于IGBT器件的选择和参数优化，包括主电路的设计，确保IGBT能承受预期的电流和电压，同时考虑到其散热需求。过渡电路和吸收电路的参数也至关重要，它们在OLTC的平滑切换过程中起到关键作用，可以减少电弧产生并降低能量损耗。作者还推导出了一种计算有功损耗的方法，这对于评估OLTC的运行效率和优化设计是必不可少的。 通过搭建仿真模型和实验平台，作者对该OLTC的调压性能进行了深入测试，对开关参数如IGBT的额定电流、电压以及控制算法等进行了细致的研究，探究了这些参数如何影响OLTC的有功损耗和IGBT的工作状态。实验结果与理论分析和仿真计算进行了对比，从而验证了基于IGBT的OLTC在实现快速、无弧有载调压方面的有效性。 此外，文章讨论了“低电压”问题在配电网中的影响，表明这种新型OLTC技术对于解决电网稳定性、提升用户服务质量具有重要意义。本文的研究成果不仅有助于改进现有配电变压器的调压技术，也为电力行业的技术创新提供了新的思路。 总结来说，这篇文章的核心内容是IGBT在配电变压器OLTC中的应用，包括电路设计、参数选择、损耗计算以及实际性能测试，为提高配电变压器的调压性能和可靠性提供了实用的解决方案。