某抽水蓄能电站主变直流偏磁现象及抑制措施研究∗

直流偏磁是一种变压器非正常运行状态,简述了变压器直流偏磁产生机理及其不良影响;介绍了某抽水蓄 能电站主变直流偏磁现象,并结合电站主接线形式、主变联接方式等实际情况,提出在主变中性点加装电容隔直自动 投退装置的解决方法.该方法通过动态监测、实时自动投退隔直电容,在确保主变中性点有效接地的前提下,达到抑 制侵入变压器直流电流的目的.隔直装置运行效果表明,该方法有效解决了变压器直流偏磁问题,保证了主变和电站 的安全稳定运行.     

500kV变压器电容隔直装置存在的问题分析及改进

为治理某500 kV变电站变压器直流偏磁,在3台主变中性点分别加装了电容隔直装置.针对一起500 kV变压器中性点电容隔直装置动作不同步异常事件,介绍了电容隔直装置原理结构和动作逻辑,分析了该事件发生经过,阐述了造成该次动作异常的原因.分析结果表明,该电容隔直装置控制逻辑不合理,由于PT存在测量误差,不能实现"同投同退",因此装置短时失去隔离直流偏磁的功能,对变压器造成较大的危害.最后,针对该问题,给出了改进措施.     

国华台山发电厂主变直流偏磁问题分析与治理

讨论了直流输电系统大地电流对国华台山发电厂主变压器的影响,计算比较了分别采用电容隔直法、小电阻限流法、反向电流限制法和电位补偿法消除该电厂变压器中性点直流电流的优缺点,校核验证了在广东省220 kV及以上电网夏季大、小运行方式下国华台电1、2号主变中性点增加电容隔直装置对现有保护配置与整定的影响,确定了采用电容隔直法来抑制该电厂主变压器中性点直流电流。     

隔直装置在220kV变电站的应用

直流输电采用单极大地返回方式运行,地铁杂散电流会导致直流偏磁现象的产生,为保证变压器安全稳定运行,需要利用变压器直流偏磁抑制装置控制流过变压器中性点的直流电流。文章介绍了变压器电容隔直装置的基本原理和优势,阐述了正常运行状态和系统故障时电容的投切控制逻辑与运行模式,结合实际现场应用,证明电容隔直装置可以有效减弱直流电流冲击,保证主变长时间正常稳定运行。     

海阳核电主变压器中性点直流偏磁抑制措施的研究

实地测量和数据分析表明,海阳核电1号机组主变噪音及振动超标与直流偏磁具有明显的正相关性。阐述了抑制直流偏磁的方法,提出了中性点增设电容型隔直装置的方案及隔直装置的选型原则。通过对主变中性点绝缘水平、系统继电保护、系统过电压三方面进行分析,说明主变中性点增设容抗为0.51Ω的隔直装置后,解决了变压器直流偏磁问题,且不会对现有电网系统的安全运行产生负面影响。     

城市地区主变直流偏磁研究与处理

主变直流偏磁会降低主变运行的稳定性及寿命。通过对一起实际案例分析研究,结合大量实际测量数据,明确了地铁杂散电流是城市电网主变压器直流偏磁的主要原因之一。研究采用一种新型电容隔直装置,并在实际投运过程中提出隔直装置标准接入和不停电接入两种方式,实际运行效果良好,可解决城市地区主变直流偏磁的问题。     

水力发电厂直流偏磁治理及其接地网改善措施

文章根据某水力发电厂主变中性点直流电流现场测试情况,分析了其在±1100kV昌吉-古泉直流输电系统出现单极运行时主变压器受到的直流偏磁影响,并提出采用电容隔直装置来治理直流偏磁。通过±1100kV昌吉-古泉直流输电工程直流偏磁试验,验证了电容隔直装置发挥了良好的作用。同时通过加装电容隔直装置发现,该水力发电厂接地网存在接地电阻偏大的情况,并提出相应的改善措施。     

抑制变压器地磁感应电流的电容隔直装置安装位置优化

磁暴在电网中引起的地磁感应电流(GIC)导致变压器直流偏磁,对电力系统产生不利影响。在中性点安装电容隔直装置是治理变压器直流偏磁的常用方法,但由于GIC在电网中的流通路径复杂,在某个变压器安装隔直装置时,如不经充分考虑,往往会引起相邻变压器直流偏磁更加严重,因此文中研究电容隔直装置的安装位置优化问题。考虑自耦变压器接线和电网拓扑结构,引入变压器有效GIC来描述地磁暴对变压器的影响,分析了隔直装置的安装对变压器有效GIC分布造成的变化,提出了优化方法,在保证所有变压器的有效GIC小于允许限值的条件下,以隔直装置的安装数量最少作为优化的目标,并应用遗传算法求解。以甘肃主电网为例,构建包含47个变电站、101个节点的GIC等效模型,根据约束条件与优化目标,计算了隔直装置安装的数量和位置,并与未经优化的治理方案进行比较,验证了所提方法的可行性和优越性。     

变压器电容隔直装置关键技术及应用分析

为保证变压器安全稳定运行,需要利用变压器直流偏磁抑制装置控制流过变压器中性点的直流。介绍了变压器电容隔直装置的基本原理、装置组成和不同类型隔直装置的对比,阐述了正常运行状态和系统故障时电容的投切控制逻辑与运行模式,结合实际采集数据分析了电容投切后的电气量变化,解释了电容充电回路的振荡过程,并对隔直电容应用对电网保护的影响进行了研究。     

基于多目标离散粒子群算法的电容隔直装置优化配置

电容隔直装置可能造成区域电网内变压器中性点直流电流增大。该文提出了一种多目标离散粒子群优化算法,从全局角度对电容隔直装置进行了优化配置。首先分析了高压直流输电系统入地电流引起的交流系统中直流电流的流通路径,并搭建了等效场路耦合模型,可采用有限元法求解。其次建立以各变压器中性点直流电流不超限值为约束条件,以电容隔直装置投入数量和电网内变压器中性点直流电流绝对含量总和最小为优化目标的电容隔直装置优化模型。最后,通过引入变异环节及粒子更新策略,求解多目标优化问题的Pareto最优前沿,获得了优化函数对应的最优解,可确定隔直装置配置的最佳方案。     

500kV变电站主变压器中性点直流抑制措施应用研究

分析主变压器中性点直流电流抑制措施,通过实例介绍了基于补偿电流法的直流电流平衡装置和中性点串联电容设计的电容隔直装置,探讨了这两种抑直措施在变电站的应用.     

两起变压器电容隔直装置缺陷问题分析

直流电流通过变压器中性点进入绕组时,将会引发变压器直流偏磁现象,从而造成变压器无功损耗及噪声增大等问题。近年来,宁夏电网在直流偏磁较严重区域的变压器安装电容隔直装置来避免上述问题的发生,但该装置在运行中出现“带病运行”的现象,为避免此类现象的再次发生,针对两起变压器电容隔直装置缺陷原因调查分析,通过现场设备检查、理论计算及实验室验证,结合装置自身的结构,查找出缺陷原因,并提出该类缺陷杜绝的措施。分析结果对提升变压器电容隔直装置安全可靠运行具有重大意义。     

基于场路耦合模型与改进差分进化算法的电容隔直装置多目标优化配置

针对隔直装置运行特点,在变压器安装电容隔直装置后对邻近变压器中性点直流电流影响进行分析,提出一种基于场路耦合模型和改进差分进化算法的电容隔直装置多目标优化配置方法,建立变压器等效模型及土壤分层模型,将二者结合形成等效的场路耦合模型,利用有限元法求解各变压器中性点的直流电流。在保证每台变压器中性点直流均低于限值的条件下,以投入装置数量最少和全网变压器中性点直流总量最小为目标函数,建立优化配置模型。通过直流输电工程的仿真算例验证所提方法的有效性和优越性,抑制了直流偏磁现象并节约成本。     

抑制变压器直流偏磁的电容隔直装置优化配置

高压直流输电单极运行时产生的接地极电流会导致其附近变压器出现直流偏磁,影响交流电网的安全运行。由于偏磁电流在电网中存在多条流通路径,在某变压器中性点安装电容隔直装置虽能明显抑制该变压器中的直流电流,但往往引起相邻变压器偏磁直流增大。为此,考虑自耦变压器接线特点和电网拓扑结构,引入有效偏磁电流来描述直流接地极电流对变压器的影响,提出以所有变压器的有效偏磁电流都小于允许限值为约束条件,以隔直装置的安装数量最少为优化目标的优化模型,应用基于改进轮盘赌选择法的遗传算法求解电容隔直装置的优化配置问题。以溪浙直流输电工程金丝接地极附近的受端电网为例,求解了不同有效偏磁电流限值下电容隔直装置的优化安装方案,与未优化的安装方案相比较,所需安装装置的数量可减少50%以上。     

变压器中性点加装电抗及隔直装置接线设计

随着电网结构的不断加强和直流输电的快速发展,部分变电站需同时装设中性点电抗和隔直装置。目前关于同时加装中性点电抗和隔直装置的变压器中性点回路的接线存在争议,各设计院在实际工程中的接线各不相同,综合考虑运行灵活性、检修方便性、技术经济性对中性点加装电抗器及隔直装置主接线设计进行了分析,分别针对电阻型直流抑制装置和电容型直流抑制装置提出了推荐的主接线方案,对保障变电站在设备检修情况下的安全稳定运行具有一定的参考价值。     

隔直装置安装位置对电网主变压器直流偏磁电流分布影响研究

针对城市电网直流偏磁主变压器中性点安装隔直装置后,导致周围其他主变压器中性点直流增加出现直流偏磁这一现象,提出研究隔直装置安装位置对城市电网主变压器直流偏磁电流分布的影响。考虑地铁回流系统结构、换乘站综合接地系统连接特征以及地铁和城市电网空间、电气连接关系,基于CDEGS仿真软件建立西南某城市电网及地铁网络耦合模型。在此基础上,仿真分析了不同类型变电站安装隔直装置后,电网变电站主变压器直流偏磁电流幅值变化特征。分析结果表明,为地铁主变电所供电的220 kV变电站安装隔直装置后,与其直连的变电站主变压器直流偏磁电流总量减少超过15%,能够显著抑制直流偏磁电流,为城市电网变电站隔直装置安装位置确定提供理论依据。     

主变中性点隔直装置的间隙误击穿现象分析研究

针对某电厂在合空载升压变时,主变中性点隔直装置的保护间隙会发生误击穿的现象,通过现场录波数据及仿真计算,分析了主变中性点隔直装置保护间隙误击穿的原因和机理,并提出了相应的对策措施,解决了电厂或变电站主变充电时中性点隔直装置的保护间隙误击穿问题,提高了主变中性点隔直装置运行的可靠性.     

±500kV换流变压器电容隔直装置保护动作分析

为实现某换流站直流偏磁治理功能,在换流变网侧中性点加装电容隔直装置。针对一起±500 k V同塔双回高压直流输电工程换流变电容隔直装置保护动作事件,介绍了该事件发生经过,分析了电容隔直装置保护动作原理和内部结构,阐述了造成本次动作事件的原因。分析表明,该电容隔直装置保护配置不合理,在直流偏磁电流较大时,用于电容器保护的晶闸管回路持续导通,导致装置失去隔离直流偏磁的效果,对换流变压器造成较大的偏磁危害。最后,针对上述问题,给出了改进后的处理措施。     

长沙地铁轨道交通对交流电网的影响及治理措施的研究

在城市地铁轨道交通中,供电牵引网采用直流供电方式,部分牵引电流经钢轨泄漏到地下形成杂散电流,引起周边电力变压器产生直流偏磁现象。文中分析了地铁轨道交通对变压器的影响,通过采用电容隔直方式抑制变压器中性点直流电流,有效解决了变压器直流偏磁问题,保障了主变运行安全。     

220 kV变压器中性点接地方式改造后相关设备的安全校核分析

为限制方山电厂近区发生非对称故障时500 kV泸州变电站220 kV系统短路电流,需对电厂主变压器中性点接地方式进行改造,将电厂2台主变压器中性点分别通过接地小电抗器和1套隔直装置接地。文中通过仿真模拟电厂近区不同接地故障,电厂2台主变压器采用不同接地方式,分别得出主变压器中性点、接地小电抗器、隔直装置等设备的暂态电压和短路电流,验证电厂2台主变压器接地中性点分别通过接地小电抗器和1套隔直装置接地时,相关设备不会出现电压、电流超限而威胁设备的安全。同时,对线路、发电机、主变压器相关保护的影响进行了分析,对是否引发谐振进行了评估。