500kV/10kV站用变压器铁磁谐振产生原因与对策

针对电力系统设计中,来自变压器自身的电感及在整个电气回路中有电容的存在,在某种特定情形下会发生铁磁谐振,造成输入电压不稳定问题,结合某500 kV/10 kV换流站的典型设计（10 kV侧断路器无均压电容）,从励磁特性等设备参数不同、仿真系统的误判、断路器分闸过程角度的变化、断路器的备用状态不同4个方面分析了铁磁谐振产生的原因,提出站用变压器中性点加装消谐电阻、投入阻尼负荷、更改断路器均压电容数值3条措施。     

污闪引起的主变中性点引线烧断事故

某热电厂110kV母线上共有4台发电机变压器组：发电机60MW,10．5kV;主变压器80MVA,121kV／10．5kV,Uk=10％;通过110kV联络线与电网相连,其中2号主变压器T2的110kV侧中性点接地;另外,在110kV母线上还接有某钢厂的直供专线111。     

一起35 kV主变压器跳闸事故分析

配电线路单相接地故障危害巨大,会导致电网事故存在进一步扩大的风险。针对某35 kV主变压器跳闸事故,基于戴维南等效电路原理论述了电力系统铁磁谐振机理。结合故障现象及现场检查结果,发现事故原因为某10 kV线路发生单相接地,进而引起铁磁谐振过电压,造成电压互感器烧毁。同时结合分析结果,给出了消除或抑制电压互感器铁磁谐振的措施,可为今后确保配电网安全稳定运行提供借鉴和参考。     

基于PSCAD的500kV自耦变压器铁磁谐振过电压仿真

随着铁心材质和技术优化,500 kV自耦变压器发生的铁磁谐振故障逐渐减少,但是在电网结构较薄弱的终端电站,由于不适当的调试方式,投切主变时依然有可能激发铁磁谐振。为解决上述问题,笔者以500 kV汗—塔华北电网典型终端工程为例,深入研究500 kV自耦变压器励磁特性,创新性的研发了BPA-PSCAD等值接口程序,实现了对长线合空变的不同调试方式下的谐振过电压、自然谐振频率、操作过电压和励磁涌流精确建模计算,提出了正确的启动调试方式,规避了谐振故障的发生,该研究对调试启动方案的制定提供了切实可行的依据,对终端电站的主变投切与运行具有直接的指导意义。     

小接地电流系统激发铁磁谐振事故及反事故措施

攀枝花小接地电流系统于1989年和1990年曾两次发生10kV系统线路过电流速断和主变压器电流速断保护动作,开关跳闸及10kV母线避雷器爆炸事故。通过事故实例对小接地电流系统发生铁磁谐振原因进行了分析,并提出避免和消除发生铁磁谐振的措施。     

变压器耦合固态限流器的纯电容负载试验

详细分析了所研制的10kV／500A／2．5kA变压器耦合新型桥式固态限流器在纯电容负载试验时产生串联铁磁谐振的原因和机理,得出其根本原因是耦合变压器在副边等效开路情况下的非线性饱和所致;提出了可以在耦合变压器原边并联阻尼电阻以及固态限流器启动时采用预触发控制策略,防止启动过程中耦合变压器的非线性饱和,从而消除串联铁磁谐振的有效措施,并进行了仿真验证。     

变压器与并联电容器的铁磁谐振分析

当变压器空载或轻载运行时,线路发生断线故障或断路器非同期合闸,可能造成并联电容器组与变压器铁芯线圈发生铁磁谐振。以系统发生单相断线故障为例,推导出谐振时电网电压与并联电容器的谐振条件表达式。通过分析谐振时并联电容器组与变压器铁芯线圈伏安特性,给出并联电容器与变压器产生铁磁谐振的机理和特点,并提出了有效抑制铁磁谐振发生的具体措施。仿真结果验证了理论分析与抑制方法的正确性。     

电容器同期合闸与变压器的铁磁谐振分析

并联电容器组进行无功补偿时,由于断路器开关投切方式不当,可能造成并联电容器组与变压器铁芯线圈发生铁磁谐振。文章通过断路器同期合闸时的系统发生过电压现象,对谐振时并联电容器组与变压器铁芯线圈伏安特性进行分析,给出并联电容器与变压器产生铁磁谐振的机理和特点,并提出了有效抑制铁磁谐振发生的具体措施。仿真结果验证了理论分析与抑制方法的正确性。     

某220kV变电站35kV站用变压器爆炸事故分析与处理

对一起35 kV系统铁磁谐振引发站用变爆炸事故进行了分析,提出造成该起事故的原因是电压互感器发生铁磁谐振引起的母线电压的升高造成了站用变系统绝缘破坏,进而了引发后续的短路故障。为了避免类似事故的发生,在35 kV母线电压互感器一次中性点安装了非线性消谐装置,投切35 kV母线和电容器组正常,抑制铁磁谐振效果良好。     

±500kV从西换流站站用变压器铁磁谐振仿真分析

针对±500kV从西换流站站用变压器切除时产生的铁磁谐振现象,根据断路器断口并联电容、电容式电压互感器及站用变压器形成的回路发生铁磁谐振的机理,建立相应的PSCAD/EMTDC模型,分析激发铁磁谐振的影响因素,并提出相应的铁磁谐振抑制措施。     

文摘

220kV变电站开关取消并联电容后空母线操作 [中]／张新斌,刘兴山／／东北电力技术．2009（6）．-30～34 阐述了电力系统铁磁谐振产生的机理,对220kV倒闸操作产生谐振回路的原因进行了分析,提出消除铁磁谐振的措施。结合太平湾发电厂变电站开关由原来带并联电容更换为无并联电容开关后能否恢复正常操作方式进行了论证。图9参2     

电力系统铁磁谐振的仿真研究

虽然对铁磁谐振的研究已经有90多年的历史,但由于它的存在,灾难性的事故时常发生。对铁磁谐振的预防和确定,取决于仿真使用正确的变压器模型。给出了用一种表示变压器暂态磁化特性的方法,对典型的高压输电系统发生的铁磁谐振进行仿真,并对消除铁磁谐振的方法进行讨论。     

加铁磁谐振的正交磁通参数变压器稳态特性的计算机辅助分析

本文提出，在已有正交磁通参数变压器的激励回路串入电容以形成铁磁谐振，可使其稳压性能得到明显改善。     

500 kV大变比变压器铁磁谐振分析

根据实际运行中出现的铁磁谐振现象,利用伏安特性曲线分析操作过程中在具有大电感量的变压器、断路器的均压电容与电容式电压互感器间发生铁磁谐振的机理及过程的基础上,结合PSCAD/EMTDC的仿真分析结果,对激发铁磁谐振的相关因素进行了统计分析,并对事故中电压振荡的发生过程进行了详细描述。根据分析结果,从破坏谐振激发条件的角度提出了抑制此类铁磁谐振的4条解决思路,恰当运用这些措施,就能有效避免铁磁谐振的发生,确保系统的可靠运行。     

文摘

220kV变电站开关取消并联电容后空母线操作 [中]／张新斌，刘兴山／／东北电力技术．2009（6）．-30～34 阐述了电力系统铁磁谐振产生的机理，对220kV倒闸操作产生谐振回路的原因进行了分析，提出消除铁磁谐振的措施。结合太平湾发电厂变电站开关由原来带并联电容更换为无并联电容开关后能否恢复正常操作方式进行了论证。图9参2     

由于断路器并口电容引起的铁磁谐振研究

根据北京某220 kV变电站曾发生的铁磁谐振现象,利用电磁暂态软件分析了该变电站220 kV母线上接有电磁式电压互感器时,由于互感器和断路器并口电容组成了谐振回路,从而导致的铁磁谐振发生的概率。并且根据消除谐振回路的抑制铁磁谐振的思路,将母线上的电磁式电压互感器全部更换为电容式电压互感器后在电磁暂态软件下模拟。结果表明,对上述两种情况分别进行500次分断路器操作,带有电磁式电压互感器时发生谐振的可能性很大,而换成电容式电压互感器后发生谐振的可能性几乎为零。因此,用电容式电压互感器代替电磁式电压互感器从根本上消除了铁磁谐振回路,是一种效果很好的铁磁谐振抑制措施。     

一起操作过电压现象的分析与对策

对银南供电局余桥变110kV主变压器在一次充电操作中,因铁磁谐振造成35kV、10kV母线过电压的情况进行分析,并提出对策。     

110kV变电站的铁磁谐振分析与抑制

根据变电站的运行情况,利用PSCAD软件搭建了相关模型并计算了所需模块的参数值。由经验可知在单相接地故障下产生铁磁谐振过电压,对10kV线路对比了只有变压器和加入互感器的情况,同时对35kV系统单相接地故障下铁磁谐振的情况进行研究,最后对抑制铁磁谐振的三种方法进行仿真分析。     

应用解析法分析中性点接地系统中的工频铁磁谐振-谐振判据和消谐措施

该文应用解析法讨论了工频铁磁谐振发生的原因和消谐措施。谐振原因是由于非线性电感的工频励磁特性与谐振电路戴维南电源伏安特性有交点，即是由于回路电阻大于临界阻尼电阻。文中给出了临界阻尼电阻公式和消谐措施。对于已经发生谐振的变电站，建议在电压互感器的二次侧并联电阻，使回路的等效电阻小于临界阻尼电阻。应用该方法成功地分析和消除了一110kV变电站的铁磁谐振。     

核电站厂用电系统铁磁谐振的分析和抑制

通过发生在核电站厂用电系统的一起铁磁谐振现象的分析和处理,探讨了防治措施和方法。对发电机电压回路谐振的可能性进行了分析,并提出了防治措施。