变压器空载合闸励磁涌流抑制技术研究

在分析变压器空载合闸励磁涌流暂态过程及现有抑制励磁涌流措施原理的基础上,提出了一种改进的选相位关合技术来抑制三相YN,d接法变压器励磁涌流的新方法。该方法考虑了剩磁对励磁涌流的影响,利用中性点串联电阻的方法抑制首合相励磁涌流暂态过程,利用“延迟合闸”策略限制剩余两相涌流幅值。通过EMTP仿真表明该方法在铁芯剩磁难以准确测量的情况下可以有效地抑制变压器励磁涌流幅值及暂态过程。     

变压器励磁涌流导致零序分量产生的仿真分析

根据空载变压器等效电路建立数学模型,分析单相变压器励磁涌流的产生机理;利用Matlab仿真软件建立空载合闸的三相变压器(Yn/D)仿真模型,仿真分析变压器各相励磁涌流波形以及各相励磁涌流中谐波电流成分的特点;建立变压器中性点直接接地且空载合闸暂态过程的系统三相不对称等效电路,结合励磁涌流及其谐波成分的特点,深入分析产生零序电流和零序电压的机理.     

变压器中性点接地方式对和应涌流产生的影响分析

和应涌流影响变压器的正常运行,目前认为将空载合闸变压器或运行变压器的中性点对地断开,是切断和应涌流通路,避免产生和应涌流的有效方法.通过仿真和试验研究,分析了变压器中性点接地状态对变压器和应涌流产生的影响,结果表明变压器的中性点断开并不能消除和应涌流的产生,而且运行变压器或空载合闸变压器中性点断开与否,一台变压器空载合闸,运行变压器中都有可能产生和应涌流,并且中性点在不同接地的不同组合状态下,运行变压器中产生的和应涌流是不相同的.     

基于合闸电阻的变压器励磁涌流相控技术研究

分析了励磁涌流产生机理,借助数学手段推导出励磁涌流与磁链、合闸相角和合闸电阻的关系,得到了最佳合闸相位的计算公式,阐述了合闸电阻抑制励磁涌流的原理。提出合闸电阻与相控技术相结合的方法,使励磁涌流抑制效果达到最佳。采用ATP暂态仿真软件,搭建了三相变压器系统仿真模型,对合闸电阻接入阻值、接入时间、相控合闸进行了仿真与分析,得出了抑制励磁涌流的最佳方案。最后,通过三相变压器空载合闸实验来验证最佳合闸相位的合理性,对减小空载变压器合闸励磁涌流有指导意义。     

变压器中性点接地方式对和应涌流产生的影响分析

和应涌流影响变压器的正常运行,目前认为将空载合闸变压器或运行变压器的中性点对地断开,是切断和应涌流通路,避免产生和应涌流的有效方法。通过仿真和试验研究,分析了变压器中性点接地状态对变压器和应涌流产生的影响,结果表明变压器的中性点断开并不能消除和应涌流的产生,而且运行变压器或空载合闸变压器中性点断开与否,一台变压器空载合闸,运行变压器中都有可能产生和应涌流,并且中性点在不同接地的不同组合状态下,运行变压器中产生的和应涌流是不相同的。     

计及剩磁的中性点不接地变压器选相合闸仿真与实验

选相合闸技术可以有效抑制空载变压器励磁涌流,传统的合闸策略只适用于中性点接地的变压器,针对中性点不接地变压器的选相合闸策略少有研究。为此,分析了空载变压器选相合闸的基本原理,研究了中性点不接地变压器空载合闸暂态过程中铁芯磁通的变化规律,并提出了针对中性点不接地变压器的选相合闸策略;基于PSCAD/EMTDC软件和动模实验平台对所提选相合闸策略进行了仿真和实验验证。仿真和实验结果表明:随机合闸产生的励磁涌流高达7.7倍额定电流,而采用所提选相合闸策略进行选相合闸的励磁电流均在额定电流46%以下;所提选相合闸策略能够有效地抑制中性点不接地空载变压器励磁涌流。     

变压器空载合闸励磁涌流的仿真分析研究

变压器在轻载或者空载的情况下合闸通电的时候,可能变压器的一次侧绕组中流过励磁涌流。励磁涌流出现的原因是在变压器铁芯被拖入饱和区甚至是深度饱和区,励磁涌流对变压器自身和对电网中的电能质量都有不利影响。基于Matlab对单相变压器和三相变压器的合闸涌流进行了仿真研究,同时对变压器空载合闸涌流的特性进行了深入的分析,对变压器差动保护的精确整定,以及对变压器空载合闸励磁涌流的抑制方法提供了突破口。     

特高压换流变压器励磁涌流选相合闸抑制方法研究

随机合闸空载特高压换流变压器产生的励磁涌流容易造成合闸失败。文中分析了换流变合闸涌流的特殊性，并从理论上分析了剩磁、合闸角及合闸电阻对合闸涌流的影响，提出了合闸电阻结合选相合闸的特高压换流变压器励磁涌流抑制方法。利用PSCAD软件结合某±800 k V特高压直流换流站实际工况开展建模仿真，比较分析了合闸电阻、选相合闸及同时采用这两种措施抑制励磁涌流的效果。结果表明合闸电阻随机关合产生的励磁涌流高达额定电流的5.4倍；合闸电阻结合选相合闸抑制方法在保证选相合闸偏差时间在±2 ms以内时可有效抑制励磁涌流到额定电流的2倍以下。该换流站断路器改造后换流变空载合闸一次成功，验证所提抑制方法的有效性。     

几种削减变压器励磁涌流的方法

变压器在空载合闸时将产生很大的励磁涌流,这种励磁涌流对变压器的稳定运行极为不利。为削减这种励磁涌流,提出了3种方法:控制三相开关合闸的时间法,内插电阻法和改变变压器绕组的分布法。理论分析和实验表明,这3种方法各有其优缺点,都能有效地削减励磁涌流,前两种方法的可行性更好。     

两种削弱励磁涌流的方法

合空载电力变压器时会产生数值相当大的励磁涌流,易造成变压器差动保护装置的误动作.针对这一问题,介绍了两种削弱励磁涌流的方法:控制三相合闸时间或在变压器低压侧加装电容器.理论分析和实践均证明这两种方法是行之有效的,但利用控制三相合闸时间来削弱励磁涌流在实际应用中更具有潜力.     

多台变压器空载合闸励磁涌流及其抑制方案的研究

以单台变压器合闸励磁涌流原理为基础,结合变压器在实际操作中的情况,进一步研究多台变压器的合闸涌流。根据多台变压器空载合闸的特点提出了增加系统阻抗和串联电容器的方法。通过对比增加系统阻抗后变压器之间磁链变化分析了其对励磁涌流的影响并介绍了选择最佳阻抗值的方法。最后结合仿真软件Matlab仿真了多台变压器同时合闸的励磁涌流并与加载单一电阻方案和电阻加电容器方案的励磁涌流大小进行对比。仿真结果表明,这种抑制方案有效地抑制了多台变压器的励磁涌流。     

断路器合闸电阻对变压器励磁涌流的影响

为了分析在不同合闸方式下断路器合闸电阻阻值对变压器励磁涌流的影响,使用EMTP软件进行了仿真计算,计算结果表明,断路器合闸电阻对变压器励磁涌流峰值有明显的削弱作用,在确定是否取消断路器合闸电阻时,应考虑到它对励磁涌流的影响。     

基于谐波闭锁涌流的样本电流分析

分析了二次谐波励磁涌流制动使用的2种差电流：Y,d转换差电流ia-ib和D,y转换差电流ia-i0。分析表明,2种方法识别涌流效果相当,存在转换过程中造成二次谐波减小情况,空投时容易出现误动情况,不宜采用分相闭锁。在基于更真实反映励磁电流的基础上,提出了采用样本电流ia＋xi0判断励磁涌流的方法。理论证明该方法能够有效...     

控制合闸电压幅值的变压器励磁涌流抑制方案

在分析变压器励磁涌流的影响因素和推导励磁涌流与各影响因素间数学关系的基础上,提出了一种基于合闸电压幅值控制的变压器励磁涌流抑制方案。该方案通过选择适当的合闸电压幅值控制曲线,对合闸电压的幅值进行控制,确保变压器空载合闸过程中产生的磁通不超过饱和磁通,从而达到抑制空载合闸励磁涌流的目的。根据磁通不等式约束与暂态磁通分量衰减规律给出了电压幅值控制函数,并推导了电压幅值控制函数中初值与变化斜率两个参数的上下限。采用PSCAD/EMTDC软件分别对单相和三相变压器不同状态下的空载合闸过程进行了仿真,并对磁通、励磁涌流、差动电流等参数进行了对比分析。仿真结果表明,通过控制合闸电压的幅值达到控制励磁电流大小的目的,能够将励磁涌流控制在数值较小的范围内,从而克服励磁涌流的影响。     

三峡大型发电机中性点接地电阻的合理选择

通过分析中性点接地电阻对定子绕组单相接地保护、重燃弧过电压以及接地故障电流的影响,认为适当地提高中性点接地电阻有助于提高外加20Hz电源定子单相接地保护的灵敏度、有利于减小接地故障电流和中性点接地电流,且不会带来威胁发电机安全的过电压。结合三峡发电机的特点———定子绕组绝缘等级高、定子绕组对地电容大,认为中性点接地电阻取3~5倍的对地容抗值比较合适。     

变压器中性点串小电阻抑制直流偏磁的研究

高压直流输电单极或双极不对称运行时,直流入地电流会使接地极附近的交流变电站地电位升高,从而导致直流电流侵入中性点接地的交流变压器,产生的直流偏磁将影响变压器正常运行。针对直流偏磁现象,提出了变压器中性点串接小电阻的方案,利用电力系统仿真软件PSCAD/EMTDC对接电阻后的交流输电网络进行建模,仿真分析了该方案的抑制效果,以及工频过电压和雷电过电压对中性点绝缘的影响,给出了串接电阻的建议值。研究结果表明:变压器中性点串接合适阻值的小电阻可以简单而有效地抑制直流偏磁电流,随着电阻值的不断增大,电流的衰减效果并不明显;故障情况下串接电阻后会抬高中性点的电压,建议取值的小电阻能够承受短时工频过电压和冲击过电压,不会对中性点的绝缘造成影响。     

励磁涌流引发的谐波过电压机理分析以及抑制措施研究

对励磁涌流引发的谐波过电压风险进行机理性分析,揭示出引发过电压的根本原因是输电线路传播的驻波效应和谐振效应共同作用。分析了断路器动作离散度、剩磁大小、对选相合闸最佳合闸时间的影响,推导了计及剩磁条件下合闸电阻理论投入最小时间,并根据实际工程要求,提出了一种在剩磁方向可测的条件下,综合利用选相合闸和合闸电阻的协调优化控制策略,该方法可在不超过常规设备能力的前提下,有效抑制空充主变时励磁涌流产生的谐波过电压。在四川某电网上进行了电磁暂态仿真测试,结果表明该方法真实有效,在不同工况下都能适用,具有较强的工程实用性和鲁棒性。     

电力机车励磁涌流消除系统的研究

针对电力机车过分相区时合闸励磁涌流对电力机车及牵引网的电能质量造成的影响,提出了一种基于大功率电力电子技术的电力机车励磁涌流消除系统原理,并提出了同相调幅法和变频移相法两种PWM调制电压算法。该系统通过控制新型大功率电力电子电路整流、逆变、变频模式及机车变压器不同时刻励磁电压,实现电力机车无冲击平滑换相通过分相区,在出分相区合闸瞬间不产生冲击性励磁涌流。利用所提方法建立了该电力机车变压器分区换相系统的仿真模型。通过仿真分析表明,所提出的两种电压调制算法,均能有效抑制合闸励磁涌流的产生,验证了所提方法的可行性。     

串接小容量变压器预充磁技术参数设计

串接小容量变压器预充磁涌流抑制技术在船舶电力系统中应用广泛,但缺乏规范化的参数设计方法。推导了串接小容量变压器预充磁技术各次合闸最大励磁涌流峰值解析计算公式。基于此,以预充磁变压器合闸励磁涌流峰值小于系统额定电流,工作变压器合闸励磁涌流峰值小于差动保护启动值为原则确定可选预充磁变压器容量范围;从海洋核动力平台安全性、经济性角度出发规范预充磁电路结构;基于实际建立磁通与预期磁通相位一致原则规范预充磁变压器绕组接线方式;提出相邻周期涌流能量比方法计算变压器建立稳态磁通所需时间,规范预充磁最短合闸时间间隔。MATLAB/Simulink仿真结果表明,在不同合闸角、剩磁情况下,所设计的参数能够保证预充磁合闸过程中变压器差动保护可靠不误动。