采用选相位关合技术消除变压器空载合闸的励磁涌流

空载变压器合闸过程中,当铁芯磁通趋于饱和时,会产生幅值相当大的励磁涌流.这将造成很多不利影响,容易引起继电保护装置误动、绕组机械应力增大及电能质量降低等.如果利用相关的运算法则对铁芯通量和剩磁进行计算,选择关合相位角进行合闸可以消除这些暂态影响.通过MATLAB仿真分析,证明利用选相位角关合技术,可以消除投空载变压器时的励磁涌流.     

几种变压器励磁涌流抑制方法的性能分析

结合EMTP程序对削减励磁涌流的几种主要方法进行了仿真分析,并对各方法做了对比。     

同步关合空载变压器抑制励磁涌流和过电压的研究

高压断路器在随机关合空载变压器时会产生幅值、频率很高的涌流和过电压,从而可能导致继保装置误动、变压器绕组机械应力增加和用户电能质量下降。采用同步开关技术选相关合空载变压器能有效减少励磁涌流和操作过电压。分析了空载变压器同步关合的原理和最佳目标关合相位确定,提出空载变压器铁芯剩磁计算方法,并采用最小二乘算法实现剩磁计算。最后,采用ATP-EMTP建立空载变压器同步关合仿真模型,验证了提出的空载变压器同步关合和铁芯剩磁计算算法有效性,为空载变压器的同步关合减少励磁涌流和过电压提供了理论基础。     

基于相控开关技术的空载变压器励磁涌流抑制研究

断路器在随机关合空载变压器时会产生幅值、频率很高的励磁涌流,这种操作暂态可能导致微机继保装置误动作,降低用户电能质量和系统可靠性。根据空载变压器涌流产生的机理,采用选相关合技术消除变压器励磁涌流,研究了铁心剩磁和最佳关合相位关系;分析了断路器截流和暂态恢复电压对铁心剩磁影响,并给出了剩磁测量方法。在空载变压器选相关合原理基础上,采用ATP-EMTP软件建立空载变压器关合模型,对暂态过程进行了仿真。仿真结果表明,选相关合技术能有效消除空载变压器合闸时产生的励磁涌流,为空载变压器选相关合提供了理论基础。     

核电厂主变压器空载合闸励磁涌流控制的分析

针对国内某核电站主变压器充电失败的案例,该文从变压器励磁涌流的产生机理和其性质出发,分析了变压器励磁涌流的特点、危害和几种变压器励磁涌流的抑制方法。由于变压器的剩磁大小及极性与变压器分闸时的电压角度相关,而偏磁的大小及极性与变压器合闸时的电压角相关,所以只要记录分闸时电压角度,控制下次合闸时电压角度使得偏磁与剩磁的极性相反,即偏磁和剩磁起到抵消作用,合成磁通小于饱和磁通,则涌流被抑制。这种基于偏磁和剩磁互克的原理控制三相开关合闸时间方法具有较好的应用前景。另外,本文针对磁涌流抑制器提出核电站抑制变压器励磁涌流的电气二次设计方案。     

空载变压器的励磁涌流研究

为降低变压器空载合闸过程中,产生幅值很大的励磁涌流,避免引起继保装置的误动作、电能质量下降、甚至系统瘫痪。根据变压器的工作原理,推导出了剩磁的计算公式,然后采用选相关合技术,在系统电压即将产生的预感应磁通与剩磁的大小和方向一致时投入变压器。选相关合技术是有效抑制电力系统操作过电压和涌流以及全面提高电能质量的关键技术。并通过ATP-EMTP建立仿真模型,验证了选相关合技术。结果表明:选相关合技术能够有效地削弱变压器空载投入时的励磁涌流。     

一种变压器空载合闸励磁涌流抑制技术的研究

在分析了变压器励磁涌流产生机理和现有变压器励磁涌流抑制技术的基础上,提出了一种新的方法来抑制变压器励磁涌流--在变压器的一次侧采用Zigzag接法.这种方法的基本原理是通过降低空载合闸过程中变压器铁心的饱和程度,从而达到减小变压器励磁涌流的目的.理论分析和Pspice仿真结果表明,这种方法能够减小变压器空载合闸时的励磁涌流.     

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。     

基于可变合闸角的变压器励磁涌流抑制方法

变压器空载合闸励磁涌流可能引发电网安全问题,采用固定峰值选相合闸抑制励磁涌流的技术尚有提升空间。提出一种基于可变合闸角的励磁涌流抑制方法及控制策略,采用主变压器高压侧或低压侧的电压互感器测算剩磁,并根据剩磁情况调整目标合闸角,阐明了影响剩磁的关键因素及目标合闸角优选原则。试制了装置样机并通过动模仿真及开关带电试验验证了该方法的有效性,为工程实用化提供参考。     

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.     

Experimental Study of Transformer Residual Flux and the Method of Restraining Inrush Current

Whenever a power transformer in a no‐load condition is manually tripped, a residual flux appears in the transformer core, which causes an inrush current when the transformer is later re‐energized. However, the true nature of residual fluxes has not yet been experimentally elucidated. The authors interpreted the residual flux as representing the ending states of transient phenomena after tripping, and tested this interpretation experimentally. In the authors' interpretation, a three‐phase balanced transient phenomenon of the voltage, current, and core flux occurs immediately after the transformer is tripped at the time t_op0, and it continues until time t_op1. The true nature of the residual flux is the core fluxes , , at t_op1. Furthermore, these residual fluxes as well as the voltages and currents during the transient interval are practically three‐phase balanced, so that they can be expressed as three‐phase balanced equilateral triangular phasors. The core flux values and waveforms cannot be directly measured but they can be digitally generated as the integrals of the voltage waveform. Thus a test of the residual flux under the above interpretation can be performed indirectly by preparing (1) measured voltage waveforms just after transformer tripping, (2) flux waveforms mathematically generated by voltage integration just after tripping, and (3) measured transient inrush current , , , occurring immediately after the transformer is re‐energized at time θcl, and then comparing these three data as characteristics in the 3‐D coordinates of and of . Verification tests were performed utilizing a simulation test circuit in which large numbers of on–off switching tests of a transformer were conducted. The test results clearly indicated that the inrush current reaches its maximum whenever θ_cl is in antiphase with θ_op1 (instead of θ_op0), and reaches its minimum whenever θ_cl is in phase with θ_op1. These test results confirmed the authors' interpretation of the true nature of the transient phenomena and the residual flux after tripping. The test results suggest essential algorithms for inrush current restraining control in order to appropriately restrain inrush current phenomena. Field test results at a 66‐kV wind power station where commercial equipment based on the above described theory and method were in service are also presented.     

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。     

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。     

500 kV高岭换流站换流变空载充电励磁涌流分析

介绍了500 kV高岭背靠背换流站换流变及其保护配置情况,结合现场录波数据并借助电磁暂态仿真程序PSCAD/EMTDC分析了该换流站空充变压器时的励磁涌流特点及其对变压器保护的影响,验证了合闸电阻对换流变空载充电励磁涌流的抑制效果,指出该站换流变励磁涌流水平较低,但由于换流变容量较大,励磁涌流衰减较慢,应考虑预防某些极端情况下励磁涌流导致的换流变保护误动问题。     

基于晶闸管开关的变压器励磁涌流抑制方法

变压器作为电力供配电领域的核心部件,其应用的安全性受到学者的关注.由于变压器是铁磁元件,不可避免地存在剩磁问题,这就带来了空载合闸时的励磁涌流问题,而利用分相合闸策略可有效抑制变压器空载合闸励磁涌流.对该方法进行了分析,并指出现有方法存在的问题.基于分相合闸基本原则,提出了先进行预充磁,再利用晶闸管作为开关器件的分相投...     

变压器空投时电子式电流互感器输出励磁涌流波形异常分析

针对某110kV变电站变压器空投时电子式电流互感器(ECT)输出的采样波形,分析了波形的异常特征,从基于Rogowski线圈的ECT保护电流采样系统中有损积分器的传递特性入手,推导了时间常数与传变误差关系的解析表达式,得出ECT达到5TPE级精度对积分时间常数选择的要求。基于理论分析建立仿真模型,并通过波形拟合手段,可得出励磁涌流波形异常的主要原因是现场ECT积分器时间常数的选择不当,同时仿真也证明选择适当积分器时间常数的ECT具有良好的暂态传变特性。