基于电力电子技术的自动调压分接开关的研究_开题报告

一、文献综述

（一）国内研究现状

    上海电机厂在一九五三年年制造出了5000KVA、35KV电压等级的有载调压变压器，沈阳变压器厂在一九五七年制造出了31500KVA、110KV电压等级有载 调压变压器。这两种类型的变压器技术很落后，采用电感式分接开关。沈阳变压器厂在一九五八年制造出了电阻式分接开关，这种电阻式分接开关质量很难保证、结构复杂，是我国的第一台电阻式分接开关。中国国内在七十年代初组建了遵义长征电器一厂，这是国内分接开关专业生产骨干企业，同时在一九八四年将德国MR公司的分接开关制造技术引到国内，在19世纪八十年代，有载自动调压可以触电的变压器进入成熟阶段。一九八四年，国内研究出了取代了真空有载圆柱形分接开关的第一台有载的直线运动箱式分接开关。一九九八年，中国研制出了其结构由切换机构和一个执行电机驱动选择组成的第二代有载分接开关，到这个时候，箱形的进口真空管的有载分接开关进入市场。一九九六年，骆平将一种变压器有载分接开关申请专利，这种分接开关的机理是：在2个辅臂和1个主臂分别装设了三个触动点，切换时，先后导通两晶闸管，使主臂等电位切换，与辅臂配合承担电流通路。这种技术方案切换时不产生电弧与火花，成本低、制造容易、结构简单；不会有电压突降与线圈短路的情况出现。这种分接开关，虽然设计相对于传统有了质的飞跃，但是，开关不能多次动作，仍在机械传动机构，所以需要进一步研制更高性能的开关。二千年左右，贵州工业大学研究出了配电变压器的晶闸管串联调压，这种调压装置切换时无电弧产生、可频繁调节、反映迅速、主变压器无分接头、调节快、完全取消机械结构，但这种方法不容易在配电变压器成本较低的变压器中推广，因为这种方法需要辅助变压器，故造价很高。 

 

（二）国外研究现状

    美国和同本以及许多欧洲国家在二十年代初就丌始研究和使用有载分接开关，可是当时的有载分接开关容量很小，使用的限流电子元器件有电抗器和电阻两类，美国主要以电抗器为主，随着分接开关容量的不断增大，电抗器逐渐被有载分接开关取代。人们在六十年代，应用了真空易于熄掉电弧的原理应用到有载分接开关中，真空的分接开关对介质无污染，适合大电流的切换，触头基本无需维护等。1978年，美国学者开始将大功率、高电压的电力电子丌关应用到电力系统，并介绍了美国拉斯加州西部电网电压调压系统中应用无触点开关。同时，在德国的相关杂志上也刊载了西门子公司发布的无弧有载调压装置的^范文，该^范文论述了电网行业在使用晶闸管做辅助设计的有载分接开关的先河。之后，美国、德国等一些发达国家在八十年代开始使用有载分接开关。到了1990年，开始出现了晶闸管辅助分流的分接开关，并对此进行不断完善。美国科学家Degeneff R．C在1997年提出了利用少量晶闸管代替部分机械型开关进行有载分接开关的新理念。据资料调查，国外都是利用晶闸管和机械触点来研制的新型的无弧有载调压分接开关，在切换时候，晶闸管接通使机械触头处于无弧状态，然后再切换机械触头，当机械触头接通后，晶闸管便断开，但是这种设计仍是机械式通流，所以还是存在很大的弊端。Mailah N．F在2003年提出了利用微控制器就是以单片机为控制芯片的控制器来代替传统的机械式开关接头，从此以后，变压器有载调压的设计方案又有了新的突破。 

二、^范文提纲

1引言

1.1研究的目的和意义

1.2国内外发展现状

1.2.1国内发展现状

1.2.2国外发展现状

1.3本文完成的主要任务

2相关技术介绍和电子器件的选择

2.1PIC单片机的选型

2.2固态继电器选型

2.3ULN2003的选型

3控制系统设计

3.1主接线的设计

3.1.1基于固态继电器有载自动调压分接开关的主线方案

3.1.2固态继电器的应用

3.1.3主接线的设计

3.1.4保护电路的设计

3.2启动机构的设计

3.2.1启动机构方案的选择

3.2.2主电路设计

3.2.3启动机构的工作原理

3.2.4光电耦合器的选择

3.3模拟实验

3.3.1独立单元实验

3.3.2装机运行实验

4总结

三、参考文献

[1]杨晓光．基于电力电子技术的自动调压分接开关的研究【D】．东北农业大学， 

2007

[2]陈敏．关于电力电子有载调压分接开关的探讨【J】．中国新技术新产品，2009

[3]张国强，李庆民，赵彤．电力变压器有载分接开关机械性能的监测与诊断技 术【J】．变压器，2005[4]黄政，李继东，张海源．关于变压器电压调整方式选择的探讨【J】．水电站机 电技术，2005[5]明立娟．直流电机控制系统【D】．电子科技大学，2008[6]孟庆学．电力电子装置的智能故障诊断【D】．天津理工大学，2009[7]郑家伟．新能源发电系统中的电力电子变换器【J】．控制理论与应用，2008 

[8]孙焦德．变压器市场情况分析．电力设备．2006[9]张迎新．单片微型计算机原理及接口技术【M】．北京：国防工业出版社，1994[10]周向红．51系列单片机应用与实践教程【M】．北京：北京航天航空大学出版社，2008 

[11]朱彤涛．变压器分接开关故障诊断与分析【J】．硅谷，2009[12]乐启昌，董滨亮．电力变压器由无载调压改有载调压的若干问题【J】．黑龙江电力，1997

[13]李新颜，孙敏．变压器分接开关错位的试验和调整【J】．山东电力技术，2005

[14]李可生，陈昌旺．异步电动机直拉转矩控制系统性能优化的研究【J】．电器工业，2006