750 kV自耦变压器单相绕组对地电压不平衡的新型补偿方法研究

针对750 kV自耦变压器接入电力网后输出端三相电压不平衡的问题,在研究计算单相自耦变压器各绕组间及绕组对地电容的基础上,将计算结果代入对应的给定单相补偿电容表达式,得到含有不平衡系数的补偿电容值;给定不平衡系数的初值和定迭代步长,进行迭代计算;计算收敛判据,决定是否继续迭代,若满足收敛要求则停止迭代,确定补偿相别以及相应的补偿电容值。实例分析结果表明,所提出的新型补偿法能够快速确定出解决自耦变压器低压绕组对地电压不平衡的单相电容补偿方案和补偿电容值,极大提高了现场解决电压不平衡的速度和可靠性,具有广泛的实用性。     

500kV曲江变电站2号主变压器低压侧三相对地电压不平衡的原因分析

针对500 kV曲江变电站2号主变压器低压35 kV侧三相对地电压不平衡的状况进行调研,通过建立理论分析模型,并结合变压器的实际结构与测量数据,计算分析引起2号主变压器2号母线三相对地电压不平衡的原因,确定了是35 kV2号母线、关联设备对地等效电容及变压器绕组间电容和绕组对地电容不平衡。     

±500kV换流站无功补偿运行特性与优化策略研究

换流站无功补偿是保证交直流系统正常运行的重要手段。文中研究了宝鸡换流站的无功功率平衡以及换流阀无功功率消耗的机理与计算方法,分析了该换流站在目前的“750 kV固定高抗与66 kV并联电容、电抗和±500 kV换流站交流滤波器补偿”配置模式下的无功功率补偿和系统电压调节过程。对66 kV侧投入并联电抗后,330 kV和750 kV母线电压的变化情况进行了仿真分析。同时,指出了±500 kV直流系统中交流滤波器的投切过程中存在的问题,对存在的问题提出了优化方案,并通过仿真对优化方案进行了验证。     

柴达木换流站750kV主变低压侧电压不平衡原因分析研究

柴达木换流站750 kV主变在投运过程中出现低压侧对地电压不平衡现象。为分析研究引起电压不平衡的原因,提出主变投运建议。基于PSCAD软件,开展了实际运行工况下的仿真计算研究,得到了主变低压侧电压不平衡度与绕组间电容量的关系,分析了750 kV变压器低压侧对地电压不平衡的原因,主要是由主变三相入口对地等效电容量不平衡引起的。对此,提出了相应的解决措施以及主变投运建议。     

特高压变压器中压侧无功补偿运行电压特性分析

特高压变压器无功补偿配置有中压侧补偿和低压侧补偿两类,我国常用的低压侧无功补偿方案与国际相关标准采用的中压侧无功补偿方案不相符,在补偿效果与设备投资方面存在一些差异。文中针对国内研发的1 000 kV特高压自耦变压器,从理论上分析了其运行时产生的无功损耗情况以及中/低压侧补偿对运行电压的影响。然后采用PSCAD/EMTDC软件仿真,分析了特高压变压器不同侧无功补偿时各侧母线电压的波动水平和补偿效果。结果表明:在主变中压侧无功补偿产生的电压波动较在低压侧补偿更低,对运行安全更有利,且可补偿的容量更高,补偿效果更好。     

主变压器备用相热备用快速投入研究

针对主变压器备用相热备用快速投入,提出一种设备布置连接方案,通过ETAP建模,进行不平衡潮流分析,分析热备用相变压器分别连接在高压侧和低压侧以及光伏电场在低负荷和高负荷发电4种情况下的系统电压不平衡度,确定在各种运行工况下系统三相电压满足国家标准GB/T 15543—2008《电能质量三相电压不平衡》的要求。通过该方案可以使变压器备用相在很短的时间内快速替换故障相,从而为设置备用相的企业降低了变压器故障带来的损失。     

投切无功功率补偿装置导致电压波动的研究

针对高压变电站主变压器低压侧无功功率补偿装置投入或切除过程中引起投切点处电压波动幅度过大,导致低压无功设备无法选择问题,以某500kV变电站为实例建立计算模型,通过分析计算,阐述了变电站在无功功率补偿装置投切过程中电压波动幅度的计算方法及影响因素,得出66kV母线电压最大波动范围为-6.4%～ 4.8%,提出了降低主变压器中—低短路阻抗、降低主变压器低压变比电压等切实可行的解决方案。     

500kV变电所无功补偿设备额定电压的选择与配合

对东北500 kV电网实际运行中无功补偿设备额定电压与主变压器额定电压配置情况进行调查,对无功补偿设备各种运行方式进行计算与分析,提出装于远方发电厂500 kV送出线上高压电抗器额定电压为525 kV,装于500 kV变电所500kV进出线上高压电抗器额定电压为510 kV;装于500 kV变电所低压侧低压电抗器额定电压比500 kV主变压器低压侧额定电压低2%～3%;装于500 kV变电所低压侧电容器的额定电压比500 kV主变压器低压侧额定电压高2%～3%.     

110kV矿热炉供电系统高低压无功补偿分析

110 kV矿热炉供电系统一般采用双绕组变压器供电,存在功率因数低,谐波严重和三相电压不平衡等问题.目前工程中常采用在高压侧集中补偿或在低压侧就地自动补偿的方式进行.但在高压侧集中补偿不能解决矿热炉供电系统造成的谐波严重及三相做功不平衡问题,并且无功损失严重;在低压侧就地自动补偿又出现了控制器采样误差大,辐射干扰严重、电容器出力不够等问题.在详细分析矿热炉高低压侧无功补偿出现的问题后给出建议:110 kV矿热炉无功补偿应该高低压侧结合进行或110 kV矿热炉变压器给出第三绕组作为专用补偿滤波绕组.     

启备变低压绕组中性点电位漂移问题分析

通过一起带有平衡绕组的变压器低压侧电压不平衡的案例,分析了平衡绕组对变压器低压绕组对地电容分布的影响,并提出了相应的对策。     

110 kV矿热炉供电系统高低压无功补偿分析

110 kV矿热炉供电系统一般采用双绕组变压器供电,存在功率因数低、谐波严重和三相电压不平衡等问题。目前工程中常采用在高压侧集中补偿或在低压侧就地自动补偿的方式进行。但在高压侧集中补偿不能解决矿热炉供电系统造成的谐波严重及三相做功不平衡问题,并且无功损失严重;在低压侧就地自动补偿又出现了控制器采样误差大,辐射干扰严重、电容器出力不够等问题。在详细分析矿热炉高低压侧无功补偿出现的问题后给出建议：110 kV矿热炉无功补偿应该高低压侧结合进行或110 kV矿热炉变压器给出第三绕组作为专用补偿滤波绕组。     

方家山核电工程辅助变压器电压不平衡的分析与对策

为分析辅助变压器空载运行电压不平衡的现象,首先应用能量法将变压器各绕组的径向分布电容参数等效折算为各绕组端部和端部间的集中电容参数,发现由于变压器平衡绕组的C相直接接地,导致变压器低压侧三相对地电容不平衡,并且低压绕组与平衡绕组的互电容也不平衡。然后,应用Matlab建立了考虑集中电容参数的变压器空载电路模型,并进行空载合闸仿真试验,仿真试验结果表明变压器三相对地电压严重不平衡。最后,给出了解决电压不平衡问题的技术措施。     

通过750 KV变压器套管末屏进行过电压监测的方法研究

针对西北750kV超高压电网所处特殊自然环境下易遭受过电压危害的特点,研究探索750kV电网过电压监测方法。根据变压器电容式套管结构原理,研制出系列750kV变压器套管末屏连接专用精密低压臂分压器,与套管电容组成测量过电压信号的冲击电压分压系统。分析研究了750kV变压器套管末屏频率响应特性,该系统可满足电网雷电冲击、操作冲击过电压现场测量的要求。论证了750kV电网采用变压器电容式套管末屏连接低压臂分压器进行过电压监测的可行性。     

通过750kV变压器套管末屏进行过电压监测的方法研究

针对西北750kV超高压电网所处特殊自然环境下易遭受过电压危害的特点,研究探索750kV电网过电压监测方法。根据变压器电容式套管结构原理,研制出系列750kV变压器套管末屏连接专用精密低压臂分压器,与套管电容组成测量过电压信号的冲击电压分压系统。分析研究了750kV变压器套管末屏频率响应特性,该系统可满足电网雷电冲击、操作冲击过电压现场测量的要求。论证了750kV电网采用变压器电容式套管末屏连接低压臂分压器进行过电压监测的可行性。     

自平衡电子电力变压器

提出一种基于级联多电平结构，具有自平衡能力的电子电力变压器(A-EPT)，其高压侧采用单相全桥级联技术，低压侧采用交错并联技术，并根据其结构特点提出一种简单有效的控制方案。在该控制方案中，通过采用载波移相技术提高了等效开关频率和输入性能；通过引入相移补偿信号，避免了级联模块间的直流电压不平衡问题。对所提出的A-EPT进行建模和仿真，并与常规变压器的运行状况进行对比分析。仿真结果表明：A-EPT能够很好地实现当变压器任何一侧系统出现电压或电流不平衡时，另一侧系统仍然能够自动保持本侧系统的电压或电流平衡，并且调节过程短，比常规变压器具有更好的性能。     

750 kV变压器长时感应耐压试验关键参数计算

受试验装置容量的限制,750kV变压器现场长时感应耐压试验均采用变频谐振升压装置.由于试验前试验谐振频率不确定,变压器绕组集中参数(电容)难于通过测量得到,导致所需补偿的感性无功功率难于确定;若试验谐振频率估算不准确,会造成所需试验电源容量的估算值与实际值有很大偏差.通过2例750kV变压器现场失败的变频法长时感应耐压试验,就现场试验频率和试验电源容量难于准确计算的问题,提出了一种较为准确计算试验频率和试验电源容量的方法,并在750kV等级变压器现场试验中测量试验谐振频率和试验电源电流加以验证,证实了所述计算方法是有效和准确的.     

750kV变压器长时感应耐压试验关键参数计算

受试验装置容量的限制,750kV变压器现场长时感应耐压试验均采用变频谐振升压装置。由于试验前试验谐振频率不确定,变压器绕组集中参数（电容）难于通过测量得到,导致所需补偿的感性无功功率雄于确定：若试验谐振频率估算不准确,会造成所需试验电源容量的估算值与实际值有很大偏差。通过2例750kV变压器现场失败的变频法长时感应耐压试验．就现场试验频率和试验电源容量难于准确计算的问题,提出了一种较为准确计算试验频率和试验电源容量的方法．并在750kV等级变压器现场试验中测量试验谐振频率和试验电源电流加以验证,证实了所述计算方法是有效和准确的。     

一种改进的配电变压器短路电抗在线检测方法

针对携带不平衡负荷的Y,yn0接线和D,yn11接线配电变压器,提出了改进的配电变压器短路电抗在线检测方法。该方法通过测量配电变压器在不同负荷情况下高压侧和低压侧的电压、电流,在线计算变压器的短路电抗。该方法不受高/低压侧的电压、激磁电流变化和负荷不平衡度的影响。利用MATLAB/Simulink对所提方法进行仿真,结果显示在三相负荷不平衡的情况下,采用所提方法可精确计算绕组短路电抗。     

DVR的不平衡浪涌和过电压控制

讨论无串联隔离变压器的动态电压调节器(DVR)在不平衡电压浪涌或过电压情况下的补偿问题。使用不可控整流为直流侧电容充电的DVR,在补偿时只允许其向系统注入有功功率。在浪涌或过电压发生时,DVR可能发生从系统吸收有功功率的情况,如果仍然使用传统的同相或相位不变电压注入控制方法,将导致直流侧电容电压迅速升高,可能损坏开关器件或储能单元。利用最小能量补偿控制方法也不能完全解决该问题,因而提出一种单向功率流动控制算法。该算法通过将参考电压旋转一定的角度,使DVR无论在3相平衡与不平衡浪涌或过电压的情况下,都不从配电系统吸收有功,同时能将负荷电压补偿为3相平衡且达到正弦的额定值。该算法加入对DVR最大补偿极限的考虑,以确保注入补偿电压不超过DVR的补偿极限。文中对直流母线电压不可避免的泵升问题提出了缓冲控制策略。最后,仿真结果验证了算法的正确性及有效性。     

DVR的不平衡浪涌和过电压控制

讨论无串联隔离变压器的动态电压调节器(DVR)在不平衡电压浪涌或过电压情况下的补偿问题。使用不可控整流为直流侧电容充电的DVR,在补偿时只允许其向系统注入有功功率。在浪涌或过电压发生时,DVR可能发生从系统吸收有功功率的情况,如果仍然使用传统的同相或相位不变电压注入控制方法,将导致直流侧电容电压迅速升高,可能损坏开关器件或储能单元。利用最小能量补偿控制方法也不能完全解决该问题,因而提出一种单向功率流动控制算法。该算法通过将参考电压旋转一定的角度,使DVR无论在3相平衡与不平衡浪涌或过电压的情况下,都不从配电系统吸收有功,同时能将负荷电压补偿为3相平衡且达到正弦的额定值。该算法加入对DVR最大补偿极限的考虑,以确保注入补偿电压不超过DVR的补偿极限。文中对直流母线电压不可避免的泵升问题提出了缓冲控制策略。最后,仿真结果验证了算法的正确性及有效性。