基于交流调压电子开关的瞬变阻抗变压器

摘要

发明名称：基于交流调压电子开关的瞬变阻抗变压器摘要：本发明阐述了三个概念—分别为柔性调压、柔性交流变电、柔性输变电，提出了三种新技术—瞬变阻抗技术，柔性无级调压技术和柔性有级调压技术。瞬变阻抗技术是高速调节变压器阻抗或高或低的技术，即在正常情况时该变压器在阻抗、能耗各方面看，只是一台普通阻抗变压器甚或是低阻抗变压器，当突发短路或极端情况发生时，这台普通变压器瞬间变成高阻抗变压器或超高阻抗变压器，当突发情况消除时，又瞬间恢复成一台普通阻抗变压器。本发明主要应用于高压特高压交直流输变电系统，需要高速调压稳流系统、需要控制谐波的大容量无级调压系统，需要智能化控制的及对安全稳定性要求高的电力系统。

主权项

一种基于交流调压电子开关的瞬变阻抗变压器，其特征在于：该基于交流调压电子开关的瞬变阻抗变压器，应用柔性交流变电技术，柔性交流变电技术与交直流输电技术结合而形成柔性输变电技术，其中的柔性交流变电技术也可以用在直流输电的变电设备上；基于波形连续和柔性调压观点的波形叠加原理特征是：一种在一个或多个恒定电压或电压可调的正弦波的周波上叠加一个或多个同频率的、初相同步或相位差为π的、幅值决定于交流调压器相控程度或斩波程度、波形为缺了一部分的正弦波或正弦波被斩波成的多个脉冲段，或者波形和幅值由传统调压器调控正弦波电压所输出的波形和幅值的电压，合成的电压波形是由两个叠加的波形所决定的，通过两个波形的叠加解决电压波形断续问题、电压调节问题和谐波过大问题，也可以说就是在一个正弦波恒定电压上叠加一个大小可连续无级调节或有级调节的、可正可负的电压，是使波形连续、谐波含量消减的合成电压技术，电压公式表述为U=U₁±U₂，U为合成电压，U₁为恒定电压，U₂为叠加的可调节的电压；传统调压器包括接触调压器、感应调压器、磁性调压器、移圈调压器、净化调压器、饱和电抗器、自动调压器、晶闸管调压器；从电力电子技术的观点看基于波形连续和柔性调压观点的波形叠加原理特征是：即在一个恒定电压的正弦波的周波上叠加一个同频率的、初相相同或相位差为π的、幅值决定于交流调压器相控程度或斩波程度、波形为缺了一部分的正弦波或正弦波被斩波成的多个脉冲段或正弦波，合成的电压波形是由两个叠加的波形所决定的；基于波形连续和柔性调压观点的波形叠加原理是柔性交流变电技术、柔性输变电技术、柔性调压技术和瞬变阻抗技术的理论基础，高速无级调压技术与高速有级调压技术相结合、使交流调压器及半导体元件的应用突破了电压等级和容量的限制；新型交流调压器的原理是：当交流调压器与波形叠加原理共同应用时叫新型交流调压器；交流调压电子开关，也叫电子调压开关，交流调压电子开关的调压原理是：凡采用交流调压器以串并联的方式调控串变调压变压器三次侧调压绕组电压，应用变压器基本调压电路的特性，调压方法是线性调部分采用交流调压器高速逐级闭锁级匝数的技术即采用有级调压方式，逐级切除或增加级匝数在调压电路中的作用或采用无级调压方式，高速逐级相控级电压的办法调整三次侧绕组匝数的增减即电压的增减，正反调采用正反调开关去高速控制三次侧绕组极性的反正，粗细调是两段线性调的串联，两段线性调各自调节电压后,串联在一起、以此控制串变一次绕组的电压和极性，而达到调整串变二次绕组电压和极性的目的，调压范围在0‑100%之间；串变调压变压器的调压原理是，在低压大电流系统应用且采用两台变压器组成，一台为二次电压恒定的主变，另一台为二次电压可调的串变，需要利用设置在主变压器上的单独调压绕组给串变一次侧供电，主变和串变的二次绕组串联在一起，传统上采用八字型线圈结构，主变二次绕组电压恒定，串变二次绕组电压可调，致使串联在一起的两个二次绕组电压发生改变，从而改变主、串变二次绕组的合成电压，主变包括主变一次绕组、主变二次绕组、主变三次绕组，三次绕组可称其为主变调压绕组或主变三次侧绕组，串变包括串变一次绕组，串变一次绕组也可以称其为串变三次侧绕组或调压绕组、二次绕组；交流调压电子开关、串变调压变压器组成，叫瞬变阻抗变压器；具有高速调节变压器电抗的方法即瞬变阻抗方法；由交流调压电子开关和变压器组成，其中交流调压电子开关联结在变压器的一次侧或二次侧，此时称交流调压电子开关和变压器的组成为高速调压变压器，但其容量，电压等级受半导体器件的电压、电流水平限制；所述基于交流调压电子开关的瞬变阻抗变压器总体构成特征：由交流调压电子开关、串变调压变压器和无功补偿装置组成，在串变调压变压器主变二次侧即恒压端端口或三次侧或三次侧开断时的基本绕组上可串联或并联无功补偿装置，叫无功补偿型瞬变阻抗变压器；所述基于交流调压电子开关的瞬变阻抗变压器总体构成特征：由串变调压变压器和无功补偿装置组成，其中串变调压变压器可带传统变压器开关，可在串变调压变压器主变二次侧即恒压端端口或三次侧或三次侧开断时的基本绕组上串联或并联无功补偿装置，叫无功补偿型串变调压变压器。