带激磁调压绕组特高压变压器励磁涌流的研究

变压器在空载合闸过程中,由于铁芯饱和会产生大量的励磁涌流。影响励磁涌流主要因素有合闸角度、铁芯磁通饱和点、剩磁和变压器结构等。对于合闸角度、铁芯磁通饱和点和剩磁已有较多论文讨论,然而变压器结构对于励磁涌流的影响鲜有讨论,文章将阐释带激磁调压绕组的变压器励磁涌流特性,并结合一例发电厂带激磁调压绕组的特高压变压器启励过程中发生的异常事件,分析剩磁对带激磁调压绕组型变压器励磁涌流特性的影响。通过仿真,比较含剩磁情况下带激磁调压绕组型和不带激磁调压绕组型变压器的励磁涌流特性。     

基于等效瞬时电感参数辨识的变压器励磁涌流判别方法

利用变压器空投后5 ms的原边数据对变压器等效瞬时电感进行参数辨识,根据空投时正常变压器磁通未饱和前等效瞬时电感较大而故障变压器等效瞬时电感较小这一特征构成变压器保护原理,并提出了保护判据,即等效瞬时电感辨识值小于整定值时判定为变压器空投于内部故障,否则判定为正常空投。该方法无需知道空投变压器副边电压数据,充分考虑了现场运行中变压器空投时副边数据不易获取的实际情况。EMTP数字仿真与动模试验结果表明了该方法的正确性与有效性。     

基于等效瞬时电感参数辨识的变压器励磁涌流判别方法

利用变压器空投后5 ms的原边数据对变压器等效瞬时电感进行参数辨识,根据空投时正常变压器磁通未饱和前等效瞬时电感较大而故障变压器等效瞬时电感较小这一特征构成变压器保护原理,并提出了保护判据,即等效瞬时电感辨识值小于整定值时判定为变压器空投于内部故障,否则判定为正常空投.该方法无需知道空投变压器副边电压数据,充分考虑了现场运行中变压器空投时副边数据不易获取的实际情况.EMTP数字仿真与动模试验结果表明了该方法的正确性与有效性.     

特高压变压器励磁涌流鉴别原理的研究

变压器差动保护一直存在区分励磁涌流与内部故障电流的难题,1000kV特高压变压器保护也不例外。对特高压变压器进行的电磁暂态仿真及分析表明,最为传统的二次谐波制动方式在特高压变压器差动保护中的应用存在一定阻碍,而基于波形对称性的制动原理则可以在特高压变压器保护中较好的发挥作用。     

基于等效瞬时电感判别变压器励磁涌流的新算法

基于变压器铁心磁导率在励磁涌流与内部故障时变化情况的不同,应用瞬时励磁电感和等效瞬时电感的概念,可有效判别变压器励磁涌流.但是,现有的等效瞬时电感计算方法存在较大的误差,对准确判别变压器励磁涌流构成了威胁.为此,提出了改进型的等效瞬时电感计算方法,有效考虑了等效电阻的影响,极大地改善了计算精度.以此为基础,给出了2种判别励磁涌流方案,即时域法和频域法.通过动模实验,对改进型算法和现有的近似算法进行了对比研究.结果表明,应用改进型算法求取的等效瞬时电感更为准确,使时域法和频域法的判别精度得到了极大的改善,有力证实了文中所提出的新算法正确、可行、有效.     

基于等效瞬时励磁电感时域特性判别变压器励磁涌流

从变压器励磁涌流的产生是由于变压器铁心饱和这一原理出发,提出了一种利用计算等效瞬时励磁电感平均值来区分励磁涌流与短路电流的方法。理论分析、EMTP仿真及TEQSIM混合仿真结果均表明:该算法原理清晰,不需考虑变压器参数,特征明显,能够实现轻微匝间短路的识别。     

变压器差动保护的励磁涌流制动方法

阐述变压器励磁涌流产生的机理,分析变压器差动保护装置的涌流制动方案,比较基于二次谐波、波形对称及间断角等制动方法的优缺点;指出变压器差动保护误动的原因和各种制动方法存在的问题,为现场工作的继电保护人员分析故障、校验保护提供理论支持.     

基于非饱和区等效瞬时电感波形特征的变压器励磁涌流鉴别方法

分析变压器各种情况下等效瞬时电感的波形特点,提出一种利用波形波动函数检验变压器是否发生励磁涌流的新方法。该方法根据等效瞬时电感在非饱和区域波形变化剧烈的特点,通过计算波形的波动系数来识别涌流与故障电流。动模实验结果显示,即使对于匝间轻微故障,该方法也具有比较高的灵敏度。此外,该方法无需利用变压器的任何参数,仅需测量三相差流和原边各相相电压,算法计算量小,实现简单,整定容易。     

应用等效瞬时电感对称特征判别变压器励磁涌流新方法

根据变压器在空投和内部故障情况下等效瞬时励磁电感的波形差异性,提出一种利用波形相关性判别励磁涌流和故障电流的新方法。涌流时变压器铁芯必然经历饱和与非饱和过程,瞬时励磁电感是时变且交替变化的。内部故障时,变压器铁芯工作于线性区域,瞬时励磁电感恒为常数。在此基础上,提出利用波形对称度分析等效瞬时电感前后半个周期波形的对称性。通过涌流和故障时等效瞬时电感波形对称度的大小判别涌流和故障。动模试验分析结果表明,新方法能有效区分励磁涌流和故障电流,对轻微匝间故障也有足够的灵敏度。     

用归一化等效瞬时电感分布特性识别励磁涌流的新算法

针对具有Y/△接线方式的三相变压器,提出了一种新的变压器差动保护TA配置方案：该方案是在传统变压器差动保护接线基础上,在变压器△侧接入一相绕组TA,然后与所测得的线电流结合,利用KCL定律可以容易地求解出△侧各相绕组电流.该方案既保证了等效瞬时电感的准确计算,使其不受△侧绕组内部环流的影响,又不会使差动保护存在＂死区＂.在此基础上,文中提出一种基于归一化等效瞬时电感分布特性的励磁涌流识别新算法：对等效瞬时电感进行归一化处理,使判据定值的选取更具有普遍性,与具体变压器参数、类型无关;利用分布特性更好地反映了等效瞬时电感的变化特征和规律.新算法识别灵敏可靠,HYBRISIM（Hybrid Simulator）实验数据也验证了新算法的准确性和有效性,其在超高压大容量变压器保护方面具有较好的工程应用前景.     

基于回路平衡方程和励磁电感的特高压变压器保护

谐波制动原理的变压器差动保护受谐波影响大,动作时间过长,难以满足特高压变压器保护的需求,针对此问题,提出了基于T型等效电路的特高压变压器保护方案。建立变压器T型等效电路模型,该模型不受变压器运行状态的影响,其参数能够唯一确定,并提出基于变压器等值回路平衡方程判据和等效励磁电感判据的保护方案。使用Matlab仿真工具,依据中国第一条特高压输电线路的系统参数搭建了特高压输电模型,分别仿真了特高压变压器空载投入、区外故障、区内故障和正常运行的各种工况,验证了所提出的保护方案在特高压输电系统中运用的可行性。该保护方案不受励磁涌流的影响、动作速度快、灵敏度高。     

非饱和区等效瞬时电感在判别变压器和应涌流中的应用研究

和应涌流可能引起运行变压器差动保护误动.影响变压器的正常运行,但目前还没有判别运行变压器中产生和应涌的有效方法。文章根据变压器和应涌流产生的原因,利用等效瞬时电感能够正确反映变压器运行状态的特点,由非饱和区内等效瞬时电感平均值的大小判别运行变压器发生和应涌流,闭锁差动保护,防止其误动。仿真和实验结果证明该方法较二次谐波比励磁涌流闭锁判据及三次谐波比电流互感器饱和判据在识别和应涌流方面具有可靠性高、抗电流互感器饱和能力强的优点。     

特高压有载调压变压器差动保护自适应算法

有载调压技术已在中国特高压交流输电系统中实现了应用,这对特高压变压器运行的可靠性提出了更高要求。有载调压过程中,由于无法获知调压变压器的实际运行档位,差动保护装置不能根据实时的额定电流之比调整平衡系数,只能选取一个固定档位下调压变压器两侧额定电流之比来计算其差动电流,因而会造成很大误差。工程上,设置调压变压器不灵敏段差动来躲过调档产生的不平衡电流,这不仅增加了调压操作的复杂性,还降低了调压变压器差动保护的灵敏度。针对上述问题,基于特高压变压器电气结构提出一种在线自适应获取调压变压器运行档位的方法,通过实时计算调压变压器运行时的端电压之比,对差动电流计算结果进行修正,精确求得有载调压过程中调压变压器的实时差动电流。数字仿真证明了基于自适应算法的调压变压器差动保护动作特性不受短路匝数和运行档位变化影响,可有效解决现有特高压有载调压变压器差动保护策略识别匝间故障时灵敏度不足的问题。     

基于等效瞬时漏电感的变压器保护新原理

在变压器模型回路方程的基础上,应用等效瞬时漏电感,提出了一种新型变压器保护原理。在内部故障的情况下,绕组变形将会导致漏电感参数发生变化;而在正常运行、外部故障和励磁涌流情况下,变压器漏电感等内部结构参数不会发生改变。因此,通过计算等效瞬时漏感参数,可有效地识别变压器的运行状态。2组动模试验分析结果表明,该原理不受励磁涌流的影响,能够迅速、可靠地切除变压器内部故障,对轻微故障也有足够的灵敏度。     

基于等效瞬时漏感与回路方程的变压器保护原理

在变压器回路方程的基础上，提出一种利用等效瞬时漏电感实现变压器保护的新方法。该方法不依赖于变压器铭牌上的短路电抗等参数，能实时监测变压器各侧漏电感的变化情况。因此，通过计算等效瞬时漏感参数，可同时提高变压器保护的灵敏性和可靠性。该方法计算量小，对三绕组变压器同样适用。两套动模试验分析结果表明，该原理不受励磁涌流的影响，能够可靠、迅速的切除变压器内部故障，对轻微故障也有足够的灵敏度。     

基于不同区域平均等效瞬时电感比值的励磁涌流鉴别方法

利用变压器瞬时励磁电感能够反映其饱和程度的特点,提出了一种由差流大小划分变压器的非饱和区域与饱和区域,根据两个区域内平均等效瞬时电感比值的大小识别励磁涌流和短路故障的方法.在涌流发生的过程中,变压器不断经历非饱和状态与饱和状态,相应等效瞬时电感由大变小,变化剧烈,一个周期内非饱和区域与饱和区域内平均等效瞬时电感的比值很大.而发生短路故障时,等效瞬时电感很小,而且基本不变化,按差流划分的非饱和区域与饱和区域内平均等效瞬时电感的比值约为1.该方法原理简单,整定容易,识别速度快,试验结果验证了其正确性和有效性.     

换流站联络变充电励磁涌流对哈郑特高压直流运行影响分析

特高压直流工程送端换流站的联络变空载充电时产生的励磁涌流,使得换流站交流母线电压出现畸变,引发谐波进入直流系统。谐波将导致直流电压、电流以及功率波动,尤其是直流电流的谐波严重时,可能导致直流系统谐波保护告警甚至动作,影响特高压直流的安全稳定运行。基于系统实际条件,研究了天山换流站在不同操作方式下对新建750/500 kV联络变充电时的励磁涌流特性,评估了其对±800 kV哈密—郑州特高压直流谐波保护的影响,提出了联络变充电时的安全措施建议。研究成果为确保哈郑特高压直流的安全运行提供了技术依据,并可为其他类似工程提供参考。     

用波形特征识别变压器励磁涌流的新算法

提出一种识别变压器励磁涌流和故障电流的简单算法。该算法的基本思路是在一个给定的移动数据窗内 ,励磁涌流在间断角处曲线与时间轴所包围的面积很小甚至趋于零 ,由波形曲线与时间轴所包围面积的大小构成鉴别励磁涌流的判据。仿真结果表明 ,该算法特征明显 ,鉴别准确。