特高压换流变压器对称性涌流的生成及其对大差保护的影响

借鉴和应涌流分析方法,分析特高压一组换流变压器空投时对称性涌流的产生机理和变化特点。基于工程实际参数建立详尽的特高压直流输电的仿真模型,对特高压换流站内一组换流变压器空投产生对称性涌流现象进行了仿真分析。阐明二次谐波制动判据失去闭锁能力造成特高压换流变压器大差保护误动的机理,为提升特高压换流站大差保护的动作可靠性提供分析手段。     

采用波形识别的直流50Hz保护优化改进策略

结合近几年来南方电网多次出现的变压器空投涌流引起直流50 Hz保护动作事件,仿真研究了励磁涌流、和应涌流及故障电流波形特征差异性,在不降低保护灵敏度的原则下,提出了一种基于波形识别的直流50Hz保护优化改进策略,并在高压直流PSCAD/EMTDC控制保护仿真模型的基础上结合优化改进策略自定义创建直流50Hz保护闭锁模型,从交流系统强度变化、换流变压器空载合闸角变化、换流变压器铁芯剩磁变化三个角度对所提出的优化策略进行仿真验证。结果表明,所提出的基于波形识别的直流50Hz保护优化改进策略能正确地实现直流50 Hz保护的闭锁和解锁,在不影响直流系统安全稳定运行的情况下很好地解决了变压器空投涌流引起直流50Hz保护误动的问题。     

广州换流站换流变压器差动保护附加闭锁功能浅析

换流变压器网侧绕组出现励磁涌流或过激磁电流时,如果换流变压器保护装置的差动保护逻辑没有被可靠闭锁,该装置可能误动作.文章介绍广州换流站换流变压器保护装置KBCH 130和7UT 513的差动保护动作特性,阐述它们针对励磁涌流和过激磁电流设置的附加闭锁功能;就广州换流站同期装置PSD(Point on Wave Switching Device)运行异常情况下,对一次极1换流变压器充电过程中发生的KBCH 130差动保护动作情况进行分析,基于磁通的变化原理估算涌流最小间断时间,用西门子波形分析软件SIGRA 4.21分析涌流波形间断情况,结果认为KBCH 130设置的间断角定值过大,对应的间断角附加闭锁功能失效而引起此次差动保护误动作.     

涌流引起换流变压器零序过电流保护误动的机理分析及对策

针对高压直流输电工程中换流变压器空载合闸及外部故障切除引起零序过电流保护误动的案例,分析了换流变压器空投和外部故障切除时励磁涌流及恢复性涌流的变化特点及其对零序电流的影响机理。采用基于工程实际参数的高压直流输电的仿真模型,对高压换流站换流变压器空投及外部故障切除导致中性线零序电流幅值较大且衰减缓慢的现象进行了仿真分析,揭示了换流变压器零序过电流保护误动的原因。利用相空间重构技术提出了基于零序电流相空间分布重心幅值变化特征的换流变压器零序过电流保护闭锁新判据,并通过仿真验证了该方案的有效性。     

广州换流站换流变压器差动保护附加闭锁功能浅析

换流变压器网侧绕组出现励磁涌流或过激磁电流时,如果换流变压器保护装置的差动保护逻辑没有被可靠闭锁,该装置可能误动作。文章介绍广州换流站换流变压器保护装置KBCH130和7UT513的差动保护动作特性,阐述它们针对励磁涌流和过激磁电流设置的附加闭锁功能;就广州换流站同期装置PSD(Point on Wave Switching Device)运行异常情况下,对一次极1换流变压器充电过程中发生的KBCH130差动保护动作情况进行分析,基于磁通的变化原理估算涌流最小间断时间,用西门子波形分析软件SIGRA4.21分析涌流波形间断情况,结果认为KBCH130设置的间断角定值过大,对应的间断角附加闭锁功能失效而引起此次差动保护误动作。     

自耦变压器投入导致距离保护误动分析及改进

为研究涌流对牵引变电所距离保护的影响,本文对1次单线AT供电线路的分区所自耦变压器合闸导致牵引变电所距离保护误动作情况进行分析。根据本次误动线路搭建电路模型,理论分析励磁涌流及和应涌流产生的原因,并对故障前后的电压、电流波形进行阻抗与谐波分析,得出了牵引变电所距离保护误动作的原因。为了避免牵引变电所距离保护误动作再发生,提出采用3次谐波闭锁距离保护的改进方案,可有效避免因2次谐波闭锁失效导致的距离保护误动。基于Matlab/Simulink仿真验证了改进方案的可行性。     

一起换流变压器故障引起直流闭锁的事故分析

针对某换流变电站极Ⅱ换流变压器充电过程中因励磁涌流持续时间过长,导致换流阀极Ⅰ VBE系统阀触发信号奇偶校验码错误,两套VBE均故障,极Ⅰ直流系统闭锁的事故,简要分析VBE系统运行原理,触发字产生的机理,同时以现场故障录波数据为依据,对事故原因进行分析,提出了改进措施.结果表明:引起极Ⅰ直流系统闭锁的直接原因是现场存在干扰源及变压器剩磁.     

特高压换流变故障性涌流产生机理及其对差动保护的影响

从磁链变化角度分析特高压换流变压器(简称换流变)阀侧发生单相接地故障时由换流阀单向导通性引起的励磁涌流(定义为故障性涌流)的产生机理和变化特点。以特高压直流输电系统中某一换流变为例,分析故障性涌流对换流变差动保护动作特性的影响。研究结果表明,故障性涌流容易导致换流变区外故障转区内时差动保护误闭锁。针对该问题,进一步分析发现,由于换流阀的单向导通性使得转换性故障发生后差动电流的直流分量存在由负极性到正极性反转的特征,进而利用该特征提出换流变差动保护闭锁逻辑改进判据。仿真结果证明了所提判据的可靠性。     

换流变压器和应涌流的正序二次谐波特性分析

近几年,南方电网发生了多起因换流变压器空载合闸而导致运行极直流50 Hz保护误动事故。事故主要原因是运行换流变压器的和应涌流含有大量正序二次谐波,流经换流器转化为50Hz分量。文中分析了交流系统电压以及直流输送功率等运行工作点改变引起换流变压器分接头挡位、滤波器投切组数的变化,进而影响和应涌流正序二次谐波的规律;从同塔双回直流线路的极性布置、电流极性等耦合影响因素分析换流变压器和应涌流的正序二次分量在运行线路上的不平衡性。为防止直流50Hz保护误动,建议提高直流接入交流系统的强度,适当抬高换流站交流母线电压,限制运行极直流的输送功率。同时,应重点关注同塔双回直流另一回同一极性的换流变压器的和应涌流。     

逆变侧换流变压器故障性涌流产生机理及其对差动保护的影响

针对特高压直流系统逆变侧阀侧接地故障可能引发换流变压器故障性涌流的问题,讨论故障位于不同电压等级换流桥以及不同时刻下阀桥通断情况的差异,分析换相失败后阀侧故障电流特征,阐述逆变侧故障性涌流产生机理及其特征。在此基础上,分析计及故障性涌流影响的换流变差动保护动作特性。研究结果表明,故障性涌流可能导致换流变区外转区内故障时差动保护误闭锁,针对该问题,根据故障时阀侧电流直流分量发生极性反转的特点,提出一种新的防止差动保护误闭锁的解决方案。PSCAD/EMTDC仿真结果验证了理论分析的正确性。     

核电厂主变压器空载合闸励磁涌流控制的分析

针对国内某核电站主变压器充电失败的案例,该文从变压器励磁涌流的产生机理和其性质出发,分析了变压器励磁涌流的特点、危害和几种变压器励磁涌流的抑制方法。由于变压器的剩磁大小及极性与变压器分闸时的电压角度相关,而偏磁的大小及极性与变压器合闸时的电压角相关,所以只要记录分闸时电压角度,控制下次合闸时电压角度使得偏磁与剩磁的极性相反,即偏磁和剩磁起到抵消作用,合成磁通小于饱和磁通,则涌流被抑制。这种基于偏磁和剩磁互克的原理控制三相开关合闸时间方法具有较好的应用前景。另外,本文针对磁涌流抑制器提出核电站抑制变压器励磁涌流的电气二次设计方案。     

主设备变压器保护谐波制动改进

传统的变压器保护采用励磁涌流中二次谐波的含量区分是励磁涌流还是故障电流，从而对差动继电器进行闭锁，但在空投或故障切除后恢复供电时，变压器发生某些故障，如轻微匝间故障，励磁涌流与故障电流叠加，由于变压器容量，电压等级，变压器的铁芯结构等因素影响，励磁涌流可能长达5s才能衰减，此时可能造成变压器保护的实际拒动，针对上述原理的缺陷，提出二次谐波的涌流加速原理，充分利用CPU的快速处理能力，使变压器在发生上述故障时快速动作，提高保护的动作时间。     

基于半波傅里叶算法的励磁涌流识别方法

以半波傅里叶算法为基础,对比分析了变压器差流为涌流和非涌流时的波形特点,进而提出了一种基于半波傅里叶算法的新型励磁涌流识别方法。理论分析和动模试验表明:该方法可以较好地克服传统制动原理的缺点,能够有效地区分励磁涌流和内部故障电流,并对对称性涌流有较好的识别效果。     

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。     

Three‐stage inrush current suppressed circuit for BCM boost converter

A three‐stage inrush‐current suppression circuit is proposed for the boundary conduction mode boost circuit, which not only can suppress the first inrush current when powered on in the boost topology but also can suppress the secondary inrush current caused by the working of the boost circuit; the inrush current caused by the electromagnetic interference filter can also be suppressed. The simulations are performed to prove the rightness and feasibility of the circuit, and the circuit is used in a 1000‐W two‐stage electronic ballast for the metal halide lamp. In the experiment, the first inrush current is nearly 0 A, and the second inrush current is less than 12 A. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

暂态不平衡电流对变压器差动保护的影响

介绍不平衡电流及其识别方法,分析暂态不平衡电流对变压器差动保护的影响,提出采用“3选2”制动模式及改进差动保护等措施,并通过实例验证了该措施能够有效降低保护误动的发生.     

变压器差动保护误动原因分析及对策综述

从理论联系实际的角度综述分析了引起变压器差动保护误动的一些主要原因,包括变压器空载合闸励磁涌流、相邻变压器空投引起的和应涌流、外部故障切除恢复性涌流;电流互感器（TA）暂态饱和、局部暂态饱和;变压器零序涌流助增对变压器差动保护的影响等,根据这些误动原因提出了相应的解决对策.正确地认识和理解这些问题,有助于引起研发、设计、调试、运行等部门的重视,并通过适当的措施来避免这些原因引起的误动,提高变压器保护在现场运行的动作准确率.     

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。     

一种直接消除变压器合闸励磁涌流的方法

变压器在轻载或者空载的情况下合闸通电,可能导致一次绕组流过励磁涌流。涌流出现的原因在于变压器铁心因合闸角、剩磁等各种条件的综合作用而进入饱和区甚至是深度饱和区。励磁涌流对变压器自身和电网的电能质量都有不利影响,本文提出了一种基于二阶欠阻尼电路和分压器组成的涌流抑制器,来消除变压器合闸时刻出现的励磁涌流。利用三卷变压器的第三绕组,配以"涌流抑制器"来实现施加在三卷变压器的第三绕组上的电压幅值逐渐爬升,同时保证施加在两个绕组上的电压幅值不同、但相位相同,以起到对励磁涌流的抑制作用。仿真结果证实了该方法的正确性和有效性。     

大型变压器涌磁过程的谐波及其在电网中的放大

超高压大容量变压器空载合闸的励磁涌流在电网中缓慢衰减，其谐波分量的分布和传播将受网络参数的影响。本以华中５００ｋＶ电网谐波试验研究为基，分析了涌流谐波及其沿输电线路传播的放大现象。