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...     

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.     

关于“和应涌流”的危害及其防范措施的探讨

本文从偏磁角度解释了和应涌流产生的机理,指出通过系统公共点实现电压耦合的偏磁衰减正是和应涌流产生的原因。同时分析了变压器空载合闸时和应涌流对并列运行的其它变压器产生的影响,讨论了和应涌流对其它并列运行变压器的继电保护可能产生的危害,并就和应涌流产生和发展的原理对运行人员提出了一些切实可行的防范措施。     

电力机车变压器和应涌流产生机理与影响因素

为研究电气化铁道电力机车变压器和应涌流产生机理,建立了牵引供电系统、合闸电力机车以及运行电力机车的数学模型,利用Laplace变换求解出机车变压器磁链的解析解。通过搭建车网仿真平台分析了合闸变压器和运行变压器的磁链变化过程以及多种条件下和应涌流的变化规律,得到了影响和应涌流变化的关键因素,并分析了励磁涌流以及和应涌流对牵引网电压的影响。分析结果表明了合闸电力机车的励磁涌流会造成运行电力机车出现和应涌流现象,并造成牵引网电压发生严重跌落和畸变,为车网系统出现的异常跳闸现象提供参考。     

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。     

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。     

影响和应涌流因素的仿真分析

首先列出了积分形式的和应涌流数学模型,并指出和应涌流主要是由突变的系统电流流经系统内阻抗,造成运行变压器的磁链改变而形成的,和应涌流的大小由合闸时刻系统内阻抗的大小和系统电流在一周期内时间轴两侧的面积差决定。系统阐述了和应涌流的发生过程,并结合实际系统的运行情况搭建模型进行仿真。通过改变变压器中性点接地方式和负载的功率因素等方式分析了影响和应涌流大小的因素。最后给出了预防变压器差动保护因和应涌流而误动的建议。     

变压器铁芯饱和统一模型建立及其判别方法

建立了变压器铁芯饱和的统一模型,推导出磁链最大值与电压突变时刻、突变前后电压相角差及突变后电压幅值的关系式,铁芯是否饱和与这些参数密切相关。发现电压降低(如系统发生故障或者非同期合闸操作)情况下也会产生铁芯饱和,因而以电压幅值降低作为变压器不会产生励磁涌流的依据并不可靠。进而提出一种基于电压量积分的铁芯饱和判别方法,该方法对空载合闸、故障切除、和应涌流、系统故障或操作等电压突变引起变压器铁芯饱和而产生励磁涌流,都能在半个周期左右的时间完成判别,为差动保护不经涌流闭锁提供了一种有效、快速的实现方法,可显著提高运行变压器发生内部故障时差动保护的动作速度。     

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。     

和应涌流导致直流闭锁极保护误动作分析

2012年4月16日,高坡换流站极2换流变压器充电产生的和应涌流导致处于闭锁状态的极1换流器桥差保护2段(87CBY-2)误动作,极1由闭锁状态退至备用状态。文中对该事件中的保护动作情况进行了分析。从磁链的角度对和应涌流产生的机理、特点及影响其大小的因素进行了研究。从合闸相位角的角度对三相和应涌流方向不一致的现象进行了分析。提出和应涌流的产生及和应涌流中衰减很慢的非周期分量导致换流变压器的电流互感器严重饱和,是造成87CBY-2误动作的原因。利用PSCAD/EMTDC软件对和应涌流及三相和应涌流方向不一致进行了仿真,得到跟理论分析一致的结果。针对和应涌流对直流系统保护的影响提出了相应措施,并通过高肇直流RTDS仿真系统得到验证,对直流输电工程的实施及安全稳定运行有一定的参考价值。     

变压器涌流识别技术的研究现状及趋势

首先阐述了变压器励磁涌流及和应涌流的产生机理,通过建立相关模型分析空载合闸时变压器之间的磁链关系,指出和应涌流的存在会减慢励磁涌流的衰减速度,而励磁涌流产生的偏磁是产生和应涌流的根本原因;然后研究当今主要涌流识别技术的优缺点及其适用性,指出为了提高变压器保护的动作正确率,需要对传统的方法进行改良或者采用新的涌流识别技术。     

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。     

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。     

基于时差法的牵引变压器和应涌流识别

牵引变电所中变压器之间的供电结构使得运行变压器易发生级联和应涌流,威胁变压器正常运行。文中根据变压器发生级联和应涌流时,起始涌流在流过系统电阻时导致公共节点上的电压出现非周期的波动,引起运行牵引变压器励磁电压不平衡度变化的原理,提出一种基于时差法鉴别变压器级联和应涌流的识别方法。该算法通过检测相邻负序电压平均值比值的大小,将比值发生变化的时刻作为变压器近似合闸时刻,同时检测变压器差流的状态,利用差流的出现时刻与判定的合闸时刻存在时间差的原理识别级联和应涌流。对牵引变压器突加负荷或突减负荷、区内区外故障转换、级联和应涌流时出现区内故障几种特殊情况进行了分析。动模实验结果验证了算法的正确性与有效性。     

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.     

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.     

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。     

变压器电压恢复涌流分析

在等效电路的基础上,从磁链变化的角度出发,对变压器外部故障切除的暂态过程进行了详细的理论分析,并给出相应的关系式,指出:变压器外部故障切除后的铁芯磁链包含2个直流衰减分量,正是这2个直流衰减分量与稳态量的共同作用使得变压器铁芯在外部故障切除后出现饱和,导致恢复性涌流的产生。同时,在利用分段线性特性考虑磁化特性的情况下,通过数值仿真的方法证明:负荷支路的存在使得变压器一次侧电流在外部故障切除产生电压恢复性涌流后的涌流波形特征不明显,且电压恢复性涌流中的二次谐波含量可能较小,从而对变压器差动保护及电流保护造成影响,有可能导致其误动作。     

变压器和应涌流的物理机理及其对差动保护的影响

分析了和应涌流产生的物理机理及其对差动保护的影响。理论和实际分析结果表明,由于 相邻变压器空投涌流中的非周期分量流过系统电阻,导致公共节点上电压的非周期波动,引起该变 压器产生和应涌流,且和应涌流中衰减较慢的非周期分量所引起的电流互感器局部暂态饱和是导 致差动保护误动的主要原因,最后提出了在运行中应该注意的问题和方法。