本發(fā)明涉及電力設(shè)備，具體而言，涉及一種低頻有載分接開關(guān)的過渡電阻制作方法。

背景技術(shù)：

1、柔性低頻(20hz及以下)輸電技術(shù)是一種以電力電子技術(shù)為基礎(chǔ)的高效交流輸電技術(shù)，可以有效提升輸電線路的輸送容量、輸送距離及輸送效率，在中遠海風電送出等場景具備技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢，其發(fā)展前景非常廣闊。同時，低頻柔性輸電系統(tǒng)面臨設(shè)備電壓波動、系統(tǒng)無功和諧波特性有待優(yōu)化等新挑戰(zhàn)，在低頻輸電用變壓器中采用有載分接開關(guān)可以有效解決這一問題。

2、相比于傳統(tǒng)的額定頻率為50hz的變壓器用有載分接開關(guān)，20hz及以下的有載分接開關(guān)切換過程中燃弧時間和檔位間環(huán)流時間更長，滅弧觸頭燒蝕和過渡電阻發(fā)熱情況可能加??；相對應(yīng)的整體切換時間也被拉長，動作時序、結(jié)構(gòu)設(shè)計和操動機構(gòu)也隨之變化。其中，切換過程中電流途徑過渡電阻，過渡電阻持續(xù)通流時間延長，發(fā)熱量增大，需要選擇合適的過渡電阻數(shù)量和阻值，既要滿足切換過程中的電應(yīng)力要求，又需兼顧整體結(jié)構(gòu)尺寸和散熱效果。

3、綜上所述，目前20hz及以下的有載分接開關(guān)切換過程存在燃弧時間延長、滅弧觸頭燒蝕加劇和過渡電阻發(fā)熱等問題，需要更長的動作時序和結(jié)構(gòu)設(shè)計來應(yīng)對。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請的主要目的在于提供一種低頻有載分接開關(guān)的過渡電阻制作方法，以至少解決現(xiàn)有技術(shù)中低頻有載分接開關(guān)在切換過程中環(huán)流持續(xù)時間長、燃弧時間長導致過渡電阻使用壽命不足的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本申請的一個方面，提供了一種低頻有載分接開關(guān)的過渡電阻制作方法，包括：獲取分接開關(guān)的額定電流和電流密度，根據(jù)所述額定電流和所述電流密度確定電阻絲的預期厚度；獲取所述分接開關(guān)的額定電壓，根據(jù)所述額定電壓確定額定級電壓，根據(jù)所述額定級電壓和所述額定電流確定所述電阻絲的預期阻值；根據(jù)所述額定電流或所述預期阻值計算所述分接開關(guān)的最大負載電流，并基于所述最大負載電流確定所述分接開關(guān)的電阻器總的預期發(fā)熱量；基于所述預期發(fā)熱量、所述預期厚度和所述預期阻值確定所述電阻器的電阻材料；基于所述電阻材料和所述預期厚度制作所述電阻器，對所述電阻器進行連接，以完成所述過渡電阻的制作。

3、可選地，根據(jù)所述額定電流和所述電流密度確定電阻絲的預期厚度，包括：將所述額定電流和所述電流密度代入第一預設(shè)公式進行計算，得到厚度限值，其中，t為所述厚度限值，i為所述額定電流，j為所述電流密度；基于所述厚度限值確定所述預期厚度，所述預期厚度大于所述厚度限值。

4、可選地，根據(jù)所述額定級電壓和所述額定電流確定所述電阻絲的預期阻值，包括：獲取第一預設(shè)系數(shù)，將所述額定級電壓、所述額定電流和所述第一預設(shè)系數(shù)代入第二預設(shè)公式得到電阻限值，其中，r為所述電阻限值，k為所述第一預設(shè)系數(shù)，us為所述額定電壓；基于所述電阻限值確定所述預期阻值，所述預期阻值大于所述預期阻值。

5、可選地，根據(jù)所述額定電流或所述預期阻值計算所述分接開關(guān)的最大負載電流，包括：在所述分接開關(guān)觸頭并聯(lián)作為單相分接開關(guān)使用的情況下，根據(jù)所述分接開關(guān)各相的額定電流，得到目標電流，并將所述目標電流代入第三預設(shè)公式imax＝3in，得到所述最大負載電流，其中，in為所述目標電流，imax為所述最大負載電流。

6、可選地，根據(jù)所述額定電流或所述預期阻值計算所述分接開關(guān)的最大負載電流，包括：在所述分接開關(guān)觸頭非并聯(lián)使用的情況下，根據(jù)所述分接開關(guān)各相的額定電流，得到目標電流，將所述目標電流和所述額定電流代入第四預設(shè)公式ki＝i/in，得到第一目標系數(shù)；獲取第二預設(shè)系數(shù)，將所述第二預設(shè)系數(shù)和所述第一目標系數(shù)代入第五預設(shè)公式ni＝n/ki，得到第二目標系數(shù)；獲取所述分接開關(guān)的主通斷觸頭的額定開斷容量，將所述額定開斷容量、所述第二目標系數(shù)和所述額定級電壓代入第六預設(shè)公式得到所述最大負載電流，其中，[psn]為所述額定開斷容量，us為所述額定級電壓，imax為所述最大負載電流。

7、可選地，根據(jù)所述額定電流或所述預期阻值計算所述分接開關(guān)的最大負載電流，包括：在所述分接開關(guān)觸頭切換接觸點的情況下，所述額定級電壓和所述預期阻值代入第七預設(shè)公式得到所述分接開關(guān)的環(huán)流，其中，ic為所述環(huán)流，us為所述目標電壓，ri為所述預期阻值，ω為角頻率，a為衰減因子，t為時間；將所述環(huán)流確定為所述最大負載電流。

8、可選地，基于所述電阻材料和所述預期厚度制作所述電阻器，包括：基于所述電阻材料和所述預期厚度制作所述電阻絲；將所述電阻絲制作為彎曲成回旋型的電阻元件，并將所述電阻元件通過陶瓷片固定為框架式結(jié)構(gòu)，得到所述電阻器。

9、可選地，對所述電阻器進行連接，以完成所述過渡電阻的制作，包括：將所述電阻器按照徑向輻射方向進行單數(shù)電阻器和雙數(shù)電阻器的均勻布置，得到所述過度電阻。

10、可選地，所述分接開關(guān)任一相中所述過度電阻的單數(shù)電阻器與雙數(shù)電阻器一一對應(yīng)。

11、應(yīng)用本申請的技術(shù)方案，在上述一種低頻有載分接開關(guān)的過渡電阻制作方法中，包括：首先，獲取分接開關(guān)的額定電流和電流密度，根據(jù)上述額定電流和上述電流密度確定電阻絲的預期厚度；然后，獲取上述分接開關(guān)的額定電壓，根據(jù)上述額定電壓確定額定級電壓，根據(jù)上述額定級電壓和上述額定電流確定上述電阻絲的預期阻值；根據(jù)上述額定電流或上述預期阻值計算上述分接開關(guān)的最大負載電流，并基于上述最大負載電流確定上述分接開關(guān)的電阻器總的預期發(fā)熱量；之后，基于上述預期發(fā)熱量、上述預期厚度和上述預期阻值確定上述電阻器的電阻材料；最后，基于上述電阻材料和上述預期厚度制作上述電阻器，對上述電阻器進行連接，以完成上述過渡電阻的制作。本申請基于有載分接開關(guān)的預期工作環(huán)境確定其額定電流和額定電壓，進一步確定電阻絲的厚度和所需阻值，在此基礎(chǔ)上根據(jù)不同運行情況確定分接開關(guān)的最大負載電流，進而基于電流確定電阻發(fā)熱量，根據(jù)發(fā)熱量、額定電流、額定電壓、預期尺寸和散熱需求進行過渡電阻的設(shè)計，解決了現(xiàn)有技術(shù)中低頻有載分接開關(guān)在切換過程中環(huán)流持續(xù)時間長、燃弧時間長導致過渡電阻使用壽命不足的問題。

技術(shù)特征：

1.一種低頻有載分接開關(guān)的過渡電阻制作方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述額定電流和所述電流密度確定電阻絲的預期厚度，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述額定級電壓和所述額定電流確定所述電阻絲的預期阻值，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述額定電流或所述預期阻值計算所述分接開關(guān)的最大負載電流，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述額定電流或所述預期阻值計算所述分接開關(guān)的最大負載電流，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述額定電流或所述預期阻值計算所述分接開關(guān)的最大負載電流，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述電阻材料和所述預期厚度制作所述電阻器，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對所述電阻器進行連接，以完成所述過渡電阻的制作，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述分接開關(guān)任一相中所述過渡電阻的單數(shù)電阻器與雙數(shù)電阻器一一對應(yīng)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述電阻絲的電阻材料為鎳鉻材質(zhì)。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┝艘环N低頻有載分接開關(guān)的過渡電阻制作方法，該方法包括：獲取分接開關(guān)的額定電流和電流密度，根據(jù)額定電流和電流密度確定電阻絲的預期厚度；獲取分接開關(guān)的額定電壓，根據(jù)額定電壓和額定電流確定電阻絲的預期阻值；根據(jù)額定電流或預期阻值計算分接開關(guān)的最大負載電流，并基于最大負載電流確定分接開關(guān)的電阻器總的預期發(fā)熱量；基于預期發(fā)熱量、預期厚度和預期阻值確定電阻器的電阻材料；基于電阻材料和預期厚度制作電阻器，對電阻器進行連接，以完成過渡電阻的制作。該方法解決了現(xiàn)有技術(shù)中低頻有載分接開關(guān)在切換過程中環(huán)流持續(xù)時間長、燃弧時間長導致過渡電阻使用壽命不足的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：陳勇,裴星宇,吳宏遠,陳建福,楊銳雄,程旭,李建標,李振聰,曹安瑛,廖雁群,朱建鋒,余一鳴,樊順東,張世豪
受保護的技術(shù)使用者：廣東電網(wǎng)有限責任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10