变压器和应涌流的理论探讨

在线性化简化的基础上,建立了两台单相变压器并联和级联运行模型,推导了当一台变压器 正常运行,另外一台并联或级联变压器空投充电时,两台变压器的磁链解析表达形式,定性分析了 正在运行的变压器可能发生饱和现象以及和应涌流产生及影响的机理。同时,在利用分段线性特 性考虑磁化特性的情况下,通过数值仿真进一步分析了空投充电变压器的剩磁与合闸角、系统阻抗 参数对运行变压器和应涌流幅值及饱和速度的影响,仿真结果验证了分析结论,为和应涌流导致变 压器差动保护误动的分析以及认识和应涌流的本质奠定了基础。     

影响变压器和应涌流的各种因素

空投一台变压器时会导致相邻变压器出现和应涌流,和应涌流的存在往往导致继电保护误动作以及出现谐波过电压现象.针对简化等效电路,从两台并联变压器的磁链解析表达式和偏磁衰减规律出发,阐述了和应涌流的产生机理.然后深入分析了初始合闸角、系统阻抗、运行变压器带负载、并联电容、空投变压器的剩磁、串联连接、接地方式对和应涌流的影响,利用计算机仿真和动态模拟试验验证了分析的结论,为正确认识和应涌流和解决其带来的影响提供了有益的结论与参考.     

变电站空投主变压器对电容器组的影响仿真研究

采用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件,对变电站空投主变压器时相邻主变压器电容器组所受的影响进行了仿真研究。首先,从原理上分析由空投主变压器引起的和应涌流现象,以及由此对电容器组谐波分布的影响;其次,通过建模仿真,得出空投主变压器时相邻运行变压器电容器组的波形及谐波分量,并进一步分析影响电容器组谐波水平的可能因素。仿真结果表明,变电站空投主变压器时,可能使相邻并联运行变压器电容器组支路的谐波分量出现大幅度增加,从而引起电容器组过电流;除系统内部因素如变压器饱和特性、系统等值电阻等之外,变压器合闸时刻、合闸时的系统运行方式以及电容器组的投切情况等外部因素都会影响电容器组的谐波放大水平。     

复杂和应涌流及其对电流差动保护的影响

目前大多数和应涌流机理分析采用运行变压器空载模型,对运行变压器非空载情况下的复杂和应涌流研究较为有限。文中推导了当一台变压器空投、另一台变压器非空载运行时,变压器磁链、电源电流以及运行变压器负载电流的解析表达式,分析了复杂和应涌流的影响因素、关键特征以及对相邻发电机电流差动保护的影响。数字仿真、动模试验以及现场录波数据验证了分析结论的正确性。     

变压器空投导致相邻元件差动保护误动分析及防范措施

现场发生多起变压器空投导致相邻正常运行的发电机、变压器以及线路差动保护误动的事故,严重影响电网的安全稳定运行。结合现场录波数据与数字仿真,考虑励磁涌流、和应涌流以及互感器饱和等影响因素,文中对差动保护误动的原因展开研究,指出励磁涌流导致的互感器饱和是差动保护误动的主要原因。在此基础上提出了投入谐波闭锁判据、改进比率制动特性等防范措施。现场录波数据和仿真试验结果验证了所研究结论的正确性及应对措施的有效性。     

电网恢复初期和应涌流产生机理及影响因素分析

系统恢复初期,在空充主变的过程中由于其饱和导致和应涌流现象。针对该问题,从并联的两台变压器磁链解析式与和应涌流的积分表达式出发,指出和应涌流主要是由并联变压器公共点处电压的突变造成运行变压器的磁链改变而产生的,其大小由并联公共点处电压在一个周期内的积分值决定。然后深入分析了系统阻抗、运行变压器所带负荷量及负荷功率因数对和应涌流产生的影响。利用计算机仿真验证了分析的结论,为正确认识系统恢复初期和应涌流现象提供了有益的结论与参考。     

变压器并联与串联和应涌流对差动保护影响的比较研究

通过分析并联和应涌流与串联和应涌流等效电路的异同,结合仿真分析和理论推导,深入比较研究了并联与串联和应涌流的产生过程及其衰减特点;从电力系统规程出发,综合考虑电流互感器饱和、电流互感器参数及运行变压器负荷等多个因素,进一步比较研究了并联和应涌流与串联和应涌流对变压器差动保护的影响.研究表明:串联和应涌流出现的时间较晚,所达到的幅值较小,衰减速度明显快于并联和应涌流;和应涌流造成电流互感器饱和时,差动保护差流的间断角会消失,但二次谐波含量仍很高;在运行变压器带负荷情况下,差动保护的制动电流较大,而和应涌流减小,差动保护不易误动.     

电力变压器和应涌流的产生机理及影响因素

为鉴别正常运行的变压器是否产生和应涌流,以一台变压器正常运行,另一台与之并联的变压器空投时为研究对象,采用磁链分析法,分析了运行变压器和应涌流的产生机理及变化规律,指出和应涌流的变化具有落后于空载变压器激磁电流的特点,并根据它们出现时的时间差和幅值的变化,提出了利用时差法对和应涌流进行在线监测的观点,经MATLAB仿真验证了理论分析的正确性和在线监测的可行性。据此叙述了采用单片机系统对运行变压器的一次电流及差动电流进行在线监测的具体方法,对变压器的继电保护具有一定的实用价值和促进作用。     

变压器和应涌流分析

以2台单相变压器并联运行为例,利用励磁涌流偏向时间轴一侧的特点,解释了和应涌流的产生机理及其变化特点,指出和应涌流产生的本质原因是由于合闸变压器励磁涌流流过系统电阻使得其他变压器工作母线电压偏移,导致铁芯饱和造成的。初步分析了系统电阻、线路阻抗、空投变压器不同剩磁以及运行变压器二次侧负载对和应涌流的影响,讨论了和应涌流对变压器差动保护和后备保护的危害,其非周期分量长期作用引起的电流互感器局部暂态饱和以及差流中二次谐波含量降低是造成差动保护误动的主要原因。提出了相应的防范措施:在条件允许的情况下将电流互感器从P级更换为TP级以防止其暂态饱和;在满足灵敏度要求的前提下适当提高发电机及变压器差动保护的定值;尽量避免可能产生和应涌流的运行操作;正确整定变压器电流距离保护的各段定值;利用二次谐波分量构成零序二次谐波制动判据防止差动保护误动;寻求更可靠的主保护原理或完善纵差保护原理。     

和应涌流导致差动保护误动原因分析

和应涌流可能引起运行变压器或发电机的差动保护误动,影响变压器与发电机的正常运行.目前,还没有防止和应涌流引起相关差动保护误动的有效措施,现场主要是靠二次谐波励磁涌流判据或三次谐波电流互感器饱和判据起到一定的闭锁作用.首先结合和应涌流的特点分析了与其相关的差动保护误动的原因主要在于电流互感器发生饱和,进一步通过多起现场误动实例与仿真,着重分析了不同类型的和应涌流发生时,电流互感器饱和检测判据所起到的闭锁作用.结果证明,虽然电流互感器饱和判据在变压器级联形式下能起到一定的闭锁作用,但在变压器并联或与多电源相连时很难起到较好的闭锁作用.     

复杂和应涌流及其对保护影响的研究

通过Matlab仿真模拟串并联两种情况下和应涌流的产生及部分影响因素,分析运行变压器空载、满载和轻载情况下并联和应涌流的变化,指出应注意运行变压器轻载情况下和应涌流对差动保护的影响;对串并联两种情况下变压器之间联系电阻对和应涌流的影响进行了分析比较,同时分析了在混联的复杂情况下线路电阻对串并联和应涌流的影响,指出在实际中线路后边的并联变压器和应涌流应当引起足够重视。     

计及磁动态特性的变压器励磁涌流机理分析

变压器的空载合闸过程容易引起较大的励磁涌流,进而影响甚至危害变压器和电力系统的正常运行.对变压器励磁涌流的机理进行深入研究及仿真,对于保证电力系统运行安全以及变压器的继电保护定值的设置具有十分重要意义.在考虑变压器的磁饱和及磁滞特性基础上,利用计及变压器铁心磁滞特性的非线性数学模型,对三相变压器励磁涌流形成的机理及影响因素进行了分析,并采用了并联的非线性补偿电流源来模拟变压器的非线性特性.最后,对三相变压器在不同合闸时间点的励磁涌流及谐波特性进行了仿真,结果表明文中所采用的方法是正确可行的.     

计及磁动态特性的变压器励磁涌流机理分析

变压器的空载合闸过程容易引起较大的励磁涌流,进而影响甚至危害变压器和电力系统的正常运行。对变压器励磁涌流的机理进行深入研究及仿真,对于保证电力系统运行安全以及变压器的继电保护定值的设置具有十分重要意义。在考虑变压器的磁饱和及磁滞特性基础上,利用计及变压器铁心磁滞特性的非线性数学模型,对三相变压器励磁涌流形成的机理及影响因素进行了分析,并采用了并联的非线性补偿电流源来模拟变压器的非线性特性。最后,对三相变压器在不同合闸时间点的励磁涌流及谐波特性进行了仿真,结果表明文中所采用的方法是正确可行的。     

基于全数字仿真系统对变压器和应涌流的影响因素及特性研究

利用全数字仿真系统建立了变压器和应涌流电磁暂态仿真模型,对并联和级联和应涌流的产生机理做了详细分析,研究了电网以及变压器中各种因素对变压器和应涌流幅值和产生速度的影响,得出系统阻抗中电阻是和应涌流产生的主要因素以及和应涌流中二次谐波含量较高且稳定的特点,为进一步研究和应涌流对变压器差动保护影响奠定了基础。     

变压器和应涌流对零序保护影响的分析

分析变压器和应涌流的产生机理;利用Matlab仿真软件建立空载合闸时并联三相变压器(Yn/A)的仿真模型,并仿真分析运行变压器各相和应涌流波形以及各相和应涌流中谐波电流成分的特点;建立并联变压器涌流作用时的等效电路,讨论变压器在不同接地方式下,和应涌流与零序分量的关系,以及对零序保护的影响.     

变压器和应涌流的分析与研究

以两台单相变压器并联运行为例,在线性化简化的基础上建立了其数学模型,详细分析了和应涌流产生的原理。然后通过Matlab/Simulink仿真,深入分析了初始合闸角、系统阻抗、运行变压器二次侧负载、空投变压器初始剩磁、联接方式、三相变压器中性点接地方式对和应涌流的影响,讨论了和应涌流对变压器差动保护和后备保护的危害,指出其非周期分量的长期作用引起的电流互感器局部暂态饱和以及差流中二次谐波分量降低是造成差动保护误动的原因。     

变压器和应涌流产生机理及其特性分析

变压器在空载合闸或外部故障切除后电压恢复时在相邻变压器产生和应涌流,易引起相邻变压器差动保护和后备保护误动现象.基于磁链变化角度总结了和应涌流的产生机理,分析了和应涌流的波形特征及其变化特点.通过对2台单相变压器并联运行时1台空载合闸的分析和仿真,验证了和应涌流的产生机理,得出端口电压的变化使变压器磁链(磁通)发生变化...     

变压器间及其与电流互感器暂态交互作用分析和保护对策

交直流混联复杂电网发生扰动和故障期间,变压器之间及其与电流互感器之间将发生暂态交互作用,这一复杂暂态过程,增加了故障判断的难度,影响到继电保护正确动作。近年来,电网发生不少由于变压器空投导致相邻变压器、发电机和输电线路保护误动的事故,威胁电网安全运行。从原理分析、数字仿真以及动模试验等多个层面围绕变压器励磁涌流、和应涌流以及互感器暂态饱和开展研究,论述变压器之间及其与电流互感器暂态交互作用机理,分析电磁暂态对保护的影响,提出保护的应对措施。并讨论了一种多场景仿真平台,可用于电流互感器选型和事故分析。     

变压器中性点接地方式对和应涌流产生的影响分析

和应涌流影响变压器的正常运行,目前认为将空载合闸变压器或运行变压器的中性点对地断开,是切断和应涌流通路,避免产生和应涌流的有效方法。通过仿真和试验研究,分析了变压器中性点接地状态对变压器和应涌流产生的影响,结果表明变压器的中性点断开并不能消除和应涌流的产生,而且运行变压器或空载合闸变压器中性点断开与否,一台变压器空载合闸,运行变压器中都有可能产生和应涌流,并且中性点在不同接地的不同组合状态下,运行变压器中产生的和应涌流是不相同的。     

一种计算空投变压器励磁涌流最大值的方法

提出了一种计算投入空载变压器时引起的励磁涌流最大值的方法。基于对空投变压器励磁涌流机理的分析,提出根据变压器的铭牌基本参数,并通过磁通饱和点的定位,确定变压器的磁化特性曲线大致形状,利用磁化曲线饱和区段近似于线性的特性跟踪磁通变化,估算励磁涌流的最大值,并计算最大励磁涌流引起电压暂降的深度及持续时间。通过对一个配电变压器及电力变压器进行空载合闸操作仿真,对比仿真结果和计算结果,结果验证了所提方法的有效性和准确性。