基于不平衡量的变压器三角绕组环流计算方法

对于星形/三角形(Y/△)接线变压器,若能求取三角绕组环流并补偿原方绕组电流,将提高涌流识别方法的准确性。三角绕组环流实质上是为了“抵消”原方绕组暂态不平衡量而自发产生的不平衡电流,以避免不平衡量传至另一侧系统。目前三角绕组环流计算方法尚在多方面不足。通过推导变压器回路方程得到了三角绕组环流与原方绕组不平衡量(零模电流、零模电压、中性点电压)之间的映射关系,提出了基于不平衡量的三角绕组环流计算方法。针对各侧漏感难以测量问题,根据不饱和时原方电流和环流相抵消的特点,提出了基于不饱和相电流区间识别的参数获取方法。以上方法仅需要测量原方绕组不平衡量,与接地方式无关,不要求系统电压平衡,适用性强,可靠性高。仿真和动模试验结果验证了方法的正确性和有效性。     

Y／△接线变压器三角形侧环流计算新方法

等效瞬时电感算法是区分励磁涌流和故障电流的有效方法,但220 k V及以下电压等级的Y/△接线三相变压器多采用三相一体式结构,△侧环流难以获取,因而限制了该算法在此类变压器中的应用。提出一种计算环流的新方法。首先利用变压器等效电路的微分方程,推导出△侧环流和Y侧零序电流的比例关系。在磁通不饱和区域,Y侧对应相电流和环流相等,因而也和零序电流成比例。然后利用波形相关度理论,分别求取Y侧三相电流与零序电流的相关系数以区分磁通不饱和区域,证明至少可以获取一相长度足够的磁通不饱和区域。利用该段区域内的电流求出比例系数,进而可由Y侧零序电流求得△侧环流。最后通过MATLAB仿真验证了该方法求取△侧环流的准确性。该方法无需已知变压器参数,也无需控制合闸角,在一个工频周期内就能准确求取环流。     

Y，d接线变压器三角形侧绕组中环流求取方法

采用Y,d接线的变压器三角形侧绕组中的环流难以测量,因此变压器差动保护存在相位补偿的问题。文中根据变压器等效电路的微分方程,推导出三角形侧绕组环流和星形侧零序电流的比例关系。并利用选相位关合技术,控制A相90°合闸,得到与一部分环流近似相等的A相线电流,利用波形相关度理论,求取A相线电流和星形侧零序电流的相关系数,以区分A相线电流受涌流影响的部分和未受影响的部分,求出比例系数,进而可由星形侧零序电流求得三角形侧绕组环流。最后通过MATLAB仿真和RTDS试验验证了该方法求取三角形侧绕组环流的准确性。     

新型变压器三角形侧绕组环流计算方法

Y,d接线变压器三角形侧绕组电流对励磁涌流识别方法的性能有很大影响,利用绕组电流实现的算法能大幅提高变压器保护的性能。指出了目前三角形侧绕组环流计算方法的不足。首先给出了一种新的电流互感器配置方案,然后在变压器回路方程的基础上推导了星形侧零序电流和三角形侧环流的关系式,利用星形侧相电流和零序电流的组合得到各相的拟合励磁...     

基于环流相似度的变压器零模涌流识别与零序保护方法

随着我国电力系统规模的扩大和输电容量的增加,Yd连接的高阻抗变压器得到了广泛应用。传统的变压器零序差动保护采用二次谐波比进行涌流制动,但该方法在空投于内部故障时会出现拒动情况。提出了一种基于环流相似度的变压器零模涌流识别与零序保护方法,该方法计算原方零模涌流和副方环流的波形相似度,再根据变压器三相的饱和系数识别内部故障,综合实现变压器准确的涌流闭锁。仿真和实验结果表明,所提保护方法在变压器和应涌流及空投于内部故障情况下均能正确动作。     

高阻抗电力变压器涌流特性及其对保护影响的研究

高阻抗变压器以其限制短路电流的优势已得到广泛应用。其中高压绕组内置型高阻抗变压器涌流问题将比普通变压器更为突出。近几年,电网中多次出现这类变压器投运时邻近设备的后备保护误动事件。从绕组结构入手,明确了变压器磁通分布和等值电路参数的对应关系。根据变压器零模涌流解析表达式和几种变压器自互漏感参数的差异,指出内置变涌流幅值更大衰减更快的特征并得到了仿真的验证,揭示了零模涌流导致保护误动的原因。对后续改进仿真和试验的平台、深化研究的方向进行了展望。     

一种高压大容量有源电力滤波器研究

提出一种新型的基于变压器谐波电流补偿的高压大容量有源电力滤波器。变压器采用副方多补偿绕组结构,原方绕组与谐波负载相并联,副方补偿绕组分别与逆变器相联。实时检测变压器原方绕组的谐波电流,通过逆变器产生与原方绕组谐波电流成比例的谐波补偿电流注入变压器副方多补偿绕组中。当原、副方绕组的谐波电流满足谐波电流补偿条件时,变压器原方绕组对谐波电流呈现近似为零的低阻抗,而对基波电流呈现很大的励磁阻抗,从而输导高压电力系统中的谐波电流流入变压器支路。仿真结果证明了这种滤波新原理的正确性。     

基于约束最小二乘法的变压器三相漏感辨识算法

对于变压器保护,当前提出的功率差动原理、磁通特性识别法、等值电路参数鉴别法及基于变压器的回路方程法等都要求预知原副边各相的绕组电阻和漏感参数。文中提出一种三相漏感的辨识方法,不需改变三角形侧的电流互感器配置,只通过测量空载合闸瞬时的线电压和线电流,利用约束最小二乘法进行2次辨识后,就能够快速、准确地辨识出原副边绕组漏感。通过EMTP仿真和变压器动模试验,表明该算法能够正确辨识各相漏感,误差很小,具有较好的应用价值。     

基于等值回路平衡方程的变压器保护原理

利用在正常运行及励磁涌流状态下,由原副边绕组回路方程得到的回路平衡方程值为零,而在内部故障状态下回路平衡方程值不再为零这一特征,构成了基于回路方程的变压器保护原理,并推导出应用于单相变压器、三相Y/Y、 Y/△接法变压器的保护动作方程。由于变压器绕组漏感参数难以求取,且在运行过程中绕组变形将会导致漏感参数发生变化,文中采用最小二乘算法对变压器漏感参数进行实时在线估算,以提高算法灵敏度。动模试验表明:该算法原理清晰,能够不受励磁涌流的影响,快速可靠地识别变压器各种故障,且特征明显,其动作门坎有较大的裕度。     

变压器漏抗的新测试方法

本文提出一种变压器漏抗新的测试方法。用Matlab仿真软件中的Simulink构建变压器漏抗测试仿真模型,并进行仿真分析。分析表明:变压器铁心深度饱和情况下的变压器一次绕组漏抗加二次绕组漏抗之和大于变压器铁心不饱和情况下的变压器一次绕组漏抗加二次绕组漏抗之和。变压器铁心从不饱和到深度饱和,变压器漏抗增加的百分比很小。应用变压器漏抗新的测试方法,可分别求出变压器一次绕组漏抗与二次绕组漏抗。     

基于电压、电流不平衡度差值的干式变压器匝间短路故障识别方法

干式变压器绕组发生轻微匝间短路时,相电压、相电流等电气量变化甚微,不能作为表征匝间短路故障的敏感特征量,导致相应保护措施缺失,运行过程中设备烧毁事故时有发生。通过建立干式变压器“场-路”耦合仿真模型,利用实际试验和工程计算获取的状态参数,验证模型的准确性。通过建立和分析其绕组匝间短路故障数学模型,提取相电压、相电流不平衡度标幺值的差值,作为判断匝间短路故障的特征量。通过仿真分析不同工况下其绕组发生匝间短路故障时不同电气量的变化情况,论证了所提新故障特征量不仅能提前感知绕组匝间短路故障,而且能够克服固有的三相不对称及不平衡运行带来的影响,有效性、灵敏性兼顾,为实时监测干式变压器绕组匝间绝缘状态提供一种新方法。     

高阻抗变压器零模涌流特性与动模试验研究

基于“磁通-电感”映射关系,利用研究提出的零模涌流等值电路对高阻抗变压器(含高压内置型、低压串抗型)和普通变压器的零模涌流特性进行了物理机理的阐释。参照实际变压器研制了三种变压器的物理模型,构建了动态模拟试验系统。通过动模试验分析比较了剩磁(分闸角)、合闸角、电压、副方绕组接线方式、变压器类型等因素对零模涌流特性的影响,验证了机理阐释的正确性。为抵御高阻抗变压器零模涌流引起零序保护误动的风险,提出了调压绕组内置、分合闸角度匹配和二次谐波制动等应对方法。     

高压内置型变压器空投导致零序电流保护误动分析及对策

对高压内置型变压器励磁涌流及其零序分量特性进行深入分析。结合该类型变压器结构特点,指出与常规变压器相比,高压内置型变压器涌流零序分量更大且衰减更为缓慢,造成相关零序电流保护更容易发生误动。在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型,分析了合闸角、剩磁和运行方式对高压内置型变压器空投时的励磁涌流零序分量的影响,并给出了零序电流保护误动概率。建议通过优化零序电流保护定值、增加空载合闸运行及间隔时间、采用涌流抑制措施来保证变压器正常投运。     

三相变压器等效瞬时电感的计算分析及CT配置新方案

葛宝明等人以单相变压器模型为基础,提出一种利用等效瞬时电感变化特性判别变压器励磁涌流的算法,具有较好的识别效果。但对于三相变压器不同接线方式,尤其是YΔ/接线方式下等效瞬时电感的计算问题,目前还未见相关文献研究,该文对此问题进行了深入的分析和探讨,研究结果对利用等效瞬时电感变化特性判别变压器励磁涌流算法在工程中的应用,具有一定的指导意义和参考价值。针对变压器Δ侧绕组内部环流对等效瞬时电感计算结果影响大,而又难以通过线电流计算得到的特点,提出了一种新型的变压器差动保护CT配置方案。该方案保证了等效瞬时电感的正确计算,同时又不会使差动保护存在保护死区。     

Analysis of the ZVS two‐switch forward converter with synchronous current doubler rectifier

A soft switching two‐switch forward converter is presented to achieve zero voltage switching (ZVS) turn‐on of switching devices. In the adopted converter, a buck‐boost type of active clamp is connected in parallel with the primary winding of transformer. The energy stored in the transformer leakage inductance and magnetizing inductance can be recovered so that the peak voltage stress of switching devices is limited. The resonance between the transient interval of two main and auxiliary switches is used to achieve ZVS turn‐on of all switches. The current doubler synchronous rectifier is used in the secondary side of transformer for reducing the root mean square value of output inductor current, transformer secondary winding current and output voltage ripple by cancelling the current ripple of two output inductors. First, the circuit configuration and the principles of operation are analyzed in detail. The steady‐state analysis and design consideration are also presented. Finally, experimental results with a laboratory prototype based on a 380 V input and 12 V/30 A output were provided to verify the effectiveness of the proposed converter. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

变压器三角形绕组中环流的构造方法

由于Y,d接线变压器中三角形（△）侧绕组电流不易测量,使得变压器差动保护中存在电流相位补偿的问题,由此计算出的差流不能很好地反映本相励磁涌流的特征,也限制了基于等效瞬时电感变化的励磁涌流判据的应用范围。文中根据两侧绕组的电压方程,推导出△侧绕组环流与星形（Y）侧零序电压和电流之间的关系,提出了一种用于构造Y,d接线变压器中△侧绕组环流的方法,该方法与Y侧绕组接地方式无关,具有广泛的适用性。仿真与动模实验验证了该方法的正确性与有效性,结果分析表明,该方法有利于等效瞬时电感的计算及相关励磁涌流判据的实施。     

使用六绕组隔离变压器的大电流整流器研究

为提高整流器的电流输出能力,设计了一种基于六绕组隔离变压器的大电流整流器。该整流器使用六绕组隔离变压器作为移相变压器,隔离变压器的原边绕组采用三角形联结,副边绕组相互独立,输出3组相位依次相差120°的单相电压,分别为3组单相整流桥供电,可有效增大电流输出能力。理论分析、仿真及实验结果表明,该大电流整流器的输入侧和负载侧的电能质量与传统的双反星形整流器相同,但电流输出能力为双反星形整流器的1.5倍;另外,该大电流整流器所用隔离变压器的容量要小于双反星形整流器所用变压器的容量,这在一定程度上可以提高该整流器的功率密度。