防止变压器铁芯饱和的方法

铁芯是组成变压器的主要器件,闭合铁芯由于在通入大电流时磁感应强度较高,因此易发生饱和现象。为了防止变压器铁芯饱和,将变压器铁芯开有合适的气隙,对比含有气隙和不含气隙的铁芯在空载和带载情况下的磁感应强度大小,得出带气隙的铁芯磁感应强度的理论计算值比不带气隙的小,因此铁芯选择合适的气隙对于含气隙的变压器的设计和含气隙的电磁元件的设计具有一定的参考价值。     

非同期合闸引起的变压器铁心饱和

利用三维有限元软件建立变压器的仿真模型,该模型不仅考虑了变压器绕组的空间位置和连接方式,还考虑了变压器铁心材料的饱和度,以此模型研究了非同期合闸引起的变压器铁心饱和对变压器短路阻抗、发电机次暂态电流和电网电流的影响。分析表明,随着电压的升高,变压器的铁心逐渐进入饱和状态,短路阻抗值也越来越小。非同期合闸时,合闸开关的位置不同对非同期电流的影响也是不相同的,当合闸开关位于变压器的高压侧时,铁心饱和,非同期电流对发电机的冲击作用会减弱,对电网的冲击作用会增强。结果对于设计发电机和确定合闸开关位置有着重要的指导意义。     

变压器空载合闸引起的励磁涌流及和应涌流分析

文章对变压器空载合闸引起的励磁涌流及和应涌流进行了分析,讨论了和应涌流对变压器保护的危害,提出了一些解决措施。     

变压器暂态饱和与和应涌流实例分析

通过一现场具体实例,探讨了和应涌流产生的机理及和应涌流与变压器暂态饱和的关系,分析了三相变压器励磁涌流波形、和应涌流波形与变压器暂态饱和的特征,探讨了和应涌流与变压器的暂态饱和对变压器差动保护的影响,提出了防止变压器差动保护误动的新方法。     

变压器间及其与电流互感器暂态交互作用分析和保护对策

交直流混联复杂电网发生扰动和故障期间,变压器之间及其与电流互感器之间将发生暂态交互作用,这一复杂暂态过程,增加了故障判断的难度,影响到继电保护正确动作。近年来,电网发生不少由于变压器空投导致相邻变压器、发电机和输电线路保护误动的事故,威胁电网安全运行。从原理分析、数字仿真以及动模试验等多个层面围绕变压器励磁涌流、和应涌流以及互感器暂态饱和开展研究,论述变压器之间及其与电流互感器暂态交互作用机理,分析电磁暂态对保护的影响,提出保护的应对措施。并讨论了一种多场景仿真平台,可用于电流互感器选型和事故分析。     

变压器空载合闸时励磁涌流抑制方法的探讨

电力变压器空载合闸时会产生数值相当大的励磁涌流,这将会造成很多不利影响,容易造成变压器差动保护装置和敏感电力电子元器件的误动作,影响电力系统的安全稳定运行等.针对这一问题,本文介绍了几种抑制励磁涌流的方法.并加以比较分析.     

变压器和应涌流的理论探讨

在线性化简化的基础上,建立了两台单相变压器并联和级联运行模型,推导了当一台变压器 正常运行,另外一台并联或级联变压器空投充电时,两台变压器的磁链解析表达形式,定性分析了 正在运行的变压器可能发生饱和现象以及和应涌流产生及影响的机理。同时,在利用分段线性特 性考虑磁化特性的情况下,通过数值仿真进一步分析了空投充电变压器的剩磁与合闸角、系统阻抗 参数对运行变压器和应涌流幅值及饱和速度的影响,仿真结果验证了分析结论,为和应涌流导致变 压器差动保护误动的分析以及认识和应涌流的本质奠定了基础。     

变压器空载合闸时励磁涌流抑制方法的探讨

电力变压器空载合闸时会产生数值相当大的励磁涌流,这将会造成很多不利影响,容易造成变压器差动保护装置和敏感电力电子元器件的误动作,影响电力系统的安全稳定运行等。针对这一问题,本文介绍了几种抑制励磁涌流的方法。并加以比较分析。     

变压器和应涌流的理论探讨

在线性化简化的基础上，建立了两台单相变压器并联和级联运行模型，推导了当一台变压器正常运行，另外一台并联或级联变压器空投充电时，两台变压器的磁链解析表达形式，定性分析了正在运行的变压器可能发生饱和现象以及和应涌流产生及影响的机理。同时，在利用分段线性特性考虑磁化特性的情况下，通过数值仿真进一步分析了空投充电变压器的剩磁与合闸角、系统阻抗参数对运行变压器和应涌流幅值及饱和速度的影响，仿真结果验证了分析结论，为和应涌流导致变压器差动保护误动的分析以及认识和应涌流的本质奠定了基础。     

一种有效抑制变压器空载合闸励磁涌流的方法

针对于变压器空载合闸时励磁涌流的危害性,建立了变压器励磁涌流的数学模型,分析了励磁涌流与变压器剩磁、空载合闸角、励磁阻抗及其幅值之间的关系,在此基础上提出抑制励磁涌流的具体实现方法。     

变压器差动保护误动原因分析及对策综述

从理论联系实际的角度综述分析了引起变压器差动保护误动的一些主要原因,包括变压器空载合闸励磁涌流、相邻变压器空投引起的和应涌流、外部故障切除恢复性涌流;电流互感器（TA）暂态饱和、局部暂态饱和;变压器零序涌流助增对变压器差动保护的影响等,根据这些误动原因提出了相应的解决对策.正确地认识和理解这些问题,有助于引起研发、设计、调试、运行等部门的重视,并通过适当的措施来避免这些原因引起的误动,提高变压器保护在现场运行的动作准确率.     

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。     

异步法电流互感器饱和判别新原理及其应用

介绍了异步法电流互感器(TA)饱和判别新原理,结合现场录波分析表明:在机组内部故障时,制动电流工频变化量和差电流工频变化量同步出现,而外部故障TA饱和时两者异步先后出现。差动保护与此判据结合,可以明确区分TA饱和与内部故障。     

变压器和应涌流的物理机理及其对差动保护的影响

分析了和应涌流产生的物理机理及其对差动保护的影响。理论和实际分析结果表明,由于 相邻变压器空投涌流中的非周期分量流过系统电阻,导致公共节点上电压的非周期波动,引起该变 压器产生和应涌流,且和应涌流中衰减较慢的非周期分量所引起的电流互感器局部暂态饱和是导 致差动保护误动的主要原因,最后提出了在运行中应该注意的问题和方法。     

Development of a Simplified Calculation Tool for Voltage Drop Caused by Transformer Inrush in Distribution System

It is well known that a voltage drop due to inrush current at an energizing transformer may at times interrupt electrical equipment. Generally, the voltage drop is calculated by using a sophisticated tool such as EMTP, so that the transformer saturation phenomenon has been properly represented. However, it is not practical for distribution system engineers to calculate the voltage drop with transformer inrush by using EMTP, because there are many network access requests needing such calculations with many kinds of transformers. Therefore, in this paper, a simplified and easy‐to‐use calculation tool for voltage drops caused by transformer inrush in a distribution system is developed. In order to understand the voltage drop by inrush current during the planning stage, it is formulated by considering the transformer saturation/unsaturation periods in each winding type. The newly developed tool is based on versatile spreadsheet software such as Microsoft Excel ýO.R. It can be used with accuracy similar to that of EMTP. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 185(1): 36–47, 2013; Published online in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com ). DOI 10.1002/eej.22394     

基于基波幅值增量的变压器和应涌流识别方法

在分析多起和应涌流引起变压器差动保护误动的现场实例的基础上,指出和应涌流引起差动保护误动一般是在和应涌流和电流互感器(current transformer,CT)暂态饱和的综合作用下发生的,并进一步分析了和应涌流引起差动保护误动的过程和特点。利用和应涌流先逐渐增大后缓慢衰减的波形特征,提出了基于判断差动电流基波幅值变化过程的和应涌流识别新方法。所提方法充分考虑了和应涌流的波形特征和误动原因,能在和应涌流引起CT暂态饱和之前快速可靠地对其加以识别,并采取有效闭锁措施来防止差动保护误动。仿真和动模试验验证了该方法的有效性和可行性。     

基于时差法的牵引变压器和应涌流识别

牵引变电所中变压器之间的供电结构使得运行变压器易发生级联和应涌流,威胁变压器正常运行。文中根据变压器发生级联和应涌流时,起始涌流在流过系统电阻时导致公共节点上的电压出现非周期的波动,引起运行牵引变压器励磁电压不平衡度变化的原理,提出一种基于时差法鉴别变压器级联和应涌流的识别方法。该算法通过检测相邻负序电压平均值比值的大小,将比值发生变化的时刻作为变压器近似合闸时刻,同时检测变压器差流的状态,利用差流的出现时刻与判定的合闸时刻存在时间差的原理识别级联和应涌流。对牵引变压器突加负荷或突减负荷、区内区外故障转换、级联和应涌流时出现区内故障几种特殊情况进行了分析。动模实验结果验证了算法的正确性与有效性。     

变压器空投导致相邻元件差动保护误动分析及防范措施

现场发生多起变压器空投导致相邻正常运行的发电机、变压器以及线路差动保护误动的事故,严重影响电网的安全稳定运行。结合现场录波数据与数字仿真,考虑励磁涌流、和应涌流以及互感器饱和等影响因素,文中对差动保护误动的原因展开研究,指出励磁涌流导致的互感器饱和是差动保护误动的主要原因。在此基础上提出了投入谐波闭锁判据、改进比率制动特性等防范措施。现场录波数据和仿真试验结果验证了所研究结论的正确性及应对措施的有效性。     

特高压空载变压器谐振过电压和励磁涌流分析及抑制方法

为研究从1 000kV侧合闸空载特高压(UHV)变压器的暂态特性,并确定其过电压和励磁涌流的幅值,从而为以后运行中合闸空载变压器的操作方式提供技术依据,首先将特高压交流试验示范工程系统调试时合空变过电压和励磁涌流的实测结果与模拟计算结果进行了对比,并找出了合理的的变压器励磁曲线和剩磁取值以提高仿真模型的准确性,在此基础上进行了合闸空载变压器的模拟计算。结果表明,变压器励磁曲线的电压不宜取得过低,变压器剩磁宜取40%～50%。将所选取的变压器励磁曲线和剩磁运用到特高压交流试验示范工程扩建工程的合空变研究中,并计算了从1 000kV侧合闸特高压空载变压器的过电压和励磁涌流。研究结果表明,合闸特高压空载变压器产生谐振过电压的可能性比合闸500kV变压器大,长治站和荆门站特高压空载变压器合闸均没有出现谐振过电压,而南阳站合闸第2台特高压变压器时产生了标幺值>1.3(基准值为(槡2×1 100/槡3)kV)的谐振过电压,并且基本上不衰减;合闸电阻可有效地抑制该谐振过电压;合闸时产生的励磁涌流均不大。