基于功率守恒理论的有载分接开关燃弧损耗在线检测研究

摘要

有载分接开关(OLTC)切换电弧会影响触头寿命,需要对其工况进行检测.综合dq坐标变换、基波分量提取以及小波算法,本文提出基于功率守恒理论的OLTC燃弧损耗在线检测方法.在理清研究思路的基础上,建立了自耦调压变压器的等效原理图及等效电路,并依据功率守恒理论,推导了切换过程功率方程.利用基波分量提取算法计算了变压器激磁参数,联合Mayr电弧模型建立了OLTC仿真电路.利用dq坐标变换算法得到系统各部分有功功率,计算了9种工况下开关燃弧损耗数据.搭建了基于交流接触器的OLTC样机并利用dSPACE平台完成3种负载工况的燃弧能量在线计算.在考虑测量与计算误差下,仿真与实测结果表明,燃弧能量计算误差与燃弧过程剧烈程度呈负相关性.不同工况之间,仿真计算结果与实测计算结果均具备可辨识性,且数值随工况变化而改变,可作为设备切换工况的判据.该特性对其他开关结构具有适用性,验证了该研究是有效的.本工作以期为开发OLTC在线触头检测系统提供理论基础.