以下為演講實錄：

 

　　我的主題是《負荷開關(guān)開合試驗替代方法的分析》。我這個主題不是風電主要研究的大方向，因為只是風電系統(tǒng)中一個并網(wǎng)的開關(guān)設(shè)備。

 

　　可能大家不是很熟悉，我就簡單做一個概念的介紹。負荷開關(guān)在開關(guān)設(shè)計里面只是一個很小的設(shè)施，它的主要特點就是能夠承載開合正常工作電路或者一些過載電流，也能夠承載短路電流，但是它的特點是不能開斷短路電流，它和電流器是最大的不同之處。我想講一下開合的內(nèi)容，因為負荷開關(guān)牽扯到很多的方式，我這個主題主要是有功負載開斷方式來替代閉環(huán)開斷的方法。

 

　　簡單說一下有功負載開斷能力的情況。就是由電阻和電抗構(gòu)成的一個并聯(lián)混路，這個功率大概是0.75。閉環(huán)電流開斷是在閉環(huán)運行的時候，可能需要開斷一個電流，這個電流實際上開斷之后負荷兩端都是存在電壓的，所以它的特點是電壓比較低。確認能不能開斷主要是恢復(fù)電壓的問題，這個恢復(fù)電壓就是電流開斷后，出現(xiàn)于開關(guān)裝置端子間的電壓。瞬態(tài)恢復(fù)電壓簡稱是TRV，也就是電流端開斷的時候具有顯著瞬態(tài)特性的電壓。

 

　　我大概說一下負荷開關(guān)基本的用途。在風電系統(tǒng)中并網(wǎng)風電基本的原理圖，主要是在預(yù)裝式變電站中，690V/35kv使用的元件。像右邊這個 單元一般來講開關(guān)設(shè)備這一塊的組成就是有兩個徑向，有負荷開關(guān)，然后由熔斷器作為變壓器的保護，一旦變壓器出現(xiàn)內(nèi)部故障的時候能夠迅速把電流切斷，防止變壓器發(fā)生爆炸的情況。同時熔斷器單相熔斷時會使變壓器非全相運行，此時負荷開關(guān)配合動作，會斷開三相電路，防止設(shè)備缺相運行。

 

　　負荷開關(guān)的電弧理論目前還不是很完善，必須通過試驗來驗證開關(guān)設(shè)備的開斷能力。負荷開關(guān)的標準國標是3804，對應(yīng)的是關(guān)合和開斷試驗的項目。右邊這個圖一個是環(huán)網(wǎng)供電單元有三個部分組成：負荷開關(guān)，右邊是帶熔斷器的，左邊這兩個就是負荷開關(guān)，是充氣式的，上面是真正的負荷開關(guān)的結(jié)果。

 

　　研究的主要內(nèi)容標準中有這樣一段話，就是用有功負載代理閉環(huán)開斷的試驗，我在試驗過程中就改變線路了，我直接用有 功負載的試驗把它代替了，這樣試驗就很方便了，特別是試驗條件不是完善的時候，這個就完全可以代替它，代替它是有條件的，在有功負載開斷試驗的時候，TRV要比閉環(huán)開斷的時候TRV，下面兩種試驗方法：電源組阻抗等于或大于總阻抗的20%；用提高振幅系數(shù)來調(diào)整TRV。一個是落實什么情況下可以替代，第二個是用這種方法替代對 這兩個試驗方式合適不合適？主要是討論這個問題。這個就是有功負載的波形圖，這個實際上帶著負荷的，右邊是閉環(huán)電流開斷，它也是開斷負荷電流，從試驗?zāi)康膩碇v是因為它開斷后兩端都帶電壓的，類似于非常小電流的短路開斷，這兩個開斷還是有很大的區(qū)別的。

 

　　這是試驗回路和參數(shù)要求，有功負載是帶負載的，閉環(huán)電流就是不帶負載的。它們兩個電流是相同的，電壓不一樣，電壓它是20%額定電壓，那個是100%的額定電壓。負載功率因數(shù)是0.7，還有電源回路阻抗占比在15%正負3%之間。整個的有功負載開斷的試驗阻抗的占比非常關(guān)鍵的參數(shù)，后面我會提到。

 

　　這是瞬間恢復(fù)電壓TRV的以后。就是阻力衰減的圖，從標準規(guī)定來講它講的是完全是試驗回路了，講的不是產(chǎn)品的，實際上我們做試驗的過程中。這個就是實際開關(guān)過程中負荷開關(guān)斷時的電壓，斷口TVR為電源側(cè)TRV和負載側(cè)TRV之差，因為負載側(cè)是電阻和電抗并聯(lián)，因數(shù)是0.7的話指數(shù)衰減負載側(cè)的TRV。

 

　　這個是標準的要求。左側(cè)是有功負載的，它這個是電源側(cè)的恢復(fù)電壓，不是斷口的。右邊是閉環(huán)回路的。它們兩個有一個時間，T3的時間差了1倍多，相當于右側(cè)的上升率是比較低的，左側(cè)上升是比較高的。

 

　　這個主要是做一些模擬仿真的計算得出的結(jié)論。紅色的字體，在電源阻抗占 總阻抗的20%的時，有功負載和閉環(huán)開斷這講的是一個斷口的TRV，它們倆基本是接近的。還得出一個結(jié)論就是電源阻抗達到20%時，斷口恢復(fù)電壓可能就要相當嚴酷  一些。這邊是回路阻抗占比對TRV幅值的影響。

 

　　標準中還提到了提高振幅系數(shù)。振幅系數(shù)常規(guī)來講振幅是1.4，按照提高振幅系數(shù)的時候他用20%除以阻抗占比比如說15%，18%，12%這個范圍之內(nèi)，如果是按照仿真計算以后，阻抗占比20%除以阻抗占比的話乘以1.4，按照這個振幅系數(shù)來提高有功負載開斷的時候TVR的振幅系數(shù)，也可以實現(xiàn)同樣的結(jié)果。

 

　　經(jīng)過這些討論，得出一個結(jié)論。如果從有功負載回路中 電源阻抗占總阻抗比值大于20%的時候，不論是從TRV還是從PRV的角度，有功負載比閉環(huán)嚴酷些，因此可以采用有功負載試驗替代閉環(huán)實驗方式。

 

　　如果按照乘數(shù)20%除以電源阻抗占比來提高電源側(cè)TRV的振幅系數(shù)，可以用有功負載代替閉環(huán)開關(guān)試驗，但是這也提出一個問題，用了兩種方法調(diào)整振幅系數(shù)以后都會使有功負載實際上更加嚴酷，不建議按照這種方法進行試驗。

 

　　這是對標準的建議，相當于試驗方法來講基本上它們兩個表述是一樣的，這種表述就存在一些問題，所以我覺得這個表述建議在下次修改的時候做一些調(diào)整，特別是第二條，標準上是20除以15，這是占比，乘1.5，實際上這個1.5是存在一些問題，按道理應(yīng)該是修改成1.4。

 

　　我講的內(nèi)容大概是這么多，謝謝大家的聆聽。

 

　?。▋?nèi)容來自現(xiàn)場速記，未經(jīng)本人審核）