基于MatLab的抑制变压器励磁涌流仿真研究

一直以来大量国内外学者们对变压器励磁涌流现象做了大量的分析与理论研究,也提出了一些抑制励磁涌流的方案,但在实际工作中这些方法的可行性还有待深入研究。在这里以并联合闸电阻法、内插电阻法和选相分合闸技术三种常用的抑制变压器励磁涌流的方法作为例子,利用MatLab/Simulink仿真软件搭建变压器模型,详细分析了合闸初相角、接地电阻对空载变压器合闸时的励磁涌流的影响,通过仿真对比实验,进一步验证这些方法的可行性和有效性。     

1000 kV变压器励磁涌流及抑制方法仿真研究

采用ATP-EMTP电磁暂态仿真软件,建立了计及铁心饱和与磁滞特性的1 000 kV变压器励磁涌流仿真模型,研究了多种合闸工况下1 000 kV变压器励磁涌流及断路器选相分合闸装置对励磁涌流的抑制效果,结果表明:当考虑断路器动作时间误差时,选相分合闸装置对变压器励磁涌流的抑制效果降低,提出了联合断路器选相分合闸与并联合闸电阻方案,加强励磁涌流抑制效果,保障电力系统安全稳定运行。     

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。     

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。     

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。     

串联合闸电阻的变压器励磁涌流抑制策略研究

变压器在空载投运时,因励磁涌流引起的继电保护误动时有发生。从励磁涌流产生机理及电路模型出发,借助数学手段分析励磁涌流与磁链、合闸相角和合闸电阻之间的关系,阐明串联合闸电阻抑制变压器励磁涌流的基本原理,通过Matlab软件中Power System Block的仿真计算及实验对得出的结论进行验证,为研究合闸电阻对供电系统及励磁涌流的影响提供一定的理论参考。     

计及剩磁、合闸电阻及选相合闸策略的励磁涌流仿真评估方法

长链式薄弱电网中,变压器空载励磁涌流是制约电力系统和用户设备安全稳定运行的重要因素。首先针对剩磁评估、合闸电阻及选相合闸技术相结合的励磁涌流综合抑制措施进行介绍,并详细分析3种措施相互配合对励磁涌流的影响。最后,基于PSCAD仿真平台,搭建藏中联网工程电磁暂态模型并提出剩磁准确添加方法。空充主变压器励磁涌流试验结果与仿真结果高度吻合,充分验证了所提励磁涌流仿真评估方法的有效性。     

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。     

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。     

真空断路器选相合闸空载变压器的试验研究

电力变压器是电网中至关重要的元件,并且是变电站中最昂贵的设备。如果空载时突然把变压器投入电网,由于变压器的非线性,在合闸瞬间会产生很大的励磁涌流,其幅值可达稳态时的几十倍或更高。通常励磁涌流的衰减速度要比短路电流的衰减速度更慢,在上述高幅值的励磁涌流下,很容易引起变压器差动保护装置误动、绕组机械应力增大以及电能质量降低等问题,而真空断路器的选相合闸能很好的解决这个问题。文中在某大功率试验站的6 kV网络试验回路上采用12 kV快速真空开关进行了空载变压器的合闸试验,试验中测量了真空断路器随机合闸、普通选相合闸和检测剩磁选相合闸空载变压器这3种情况下的励磁涌流,测得的涌流大小用于验证选相合闸的效果。试验结果表明与随机合闸相比,选相合闸能够显著减小励磁涌流,检测剩磁选相合闸与普通选相合闸相比更能显著减小励磁涌流,但是即使采用了检测剩磁选相合闸的方法,真空断路器的预击穿特性也对选相合闸效果存在影响。     

一种用于测量金属丝段电爆炸的电阻分压器设计

设计了一种开关型电阻分压器,用于对金属丝电爆炸的实验研究。在电容器充电过程中,开关断开,保证分压器的高低压臂电阻不因电压高而烧毁;在金属丝落入高压电场中的时候,开关闭合,在电阻分压器上输出电压。合理的设计开关结构、电阻参数和精确的控制开关的通断时间,可以准确的测量金属丝电爆炸过程中的电压波形。此分压器使用方便,所测波形稳定可靠,为后续的实验奠定了基础。     

Controllable resistive type fault current limiter (CR-FCL) with frequency and pulse duty-cycle

In this paper a controllable resistive type fault current limiter (CR-FCL) is introduced. The CR-FCL inserts a pre-specified value of resistance based on a pre-defined function, by using a simple switching method, in series with the fault current path. When a fault occurs, a self turn off switch starts switching with a pre-specified frequency and duty cycle. By this switching pattern, the controlled value of resistance enters to the fault current path. So, the CR-FCL limits the fault current to the desired values. In addition, from transient stability point of view, by inserting the optimal resistance value, the CR-FCL is capable to enhance power system transient stability in a good manner. In fact, generation of the controllable resistance that depends on the duty cycle of the self turn off switch is the main idea of the CR-FCL. The variable duty cycle results the variable resistance and the fixed duty cycle results the fixed resistance. Analytical analyses of the proposed FCL are presented in details. Simulation results by power system computer-aided design/electromagnetic transients, including dc (PSCAD/EMTDC) software and corresponding experimental results are studied to validate the effectiveness of the CR-FCL. Considering error analyses, there is the good agreement between the simulation results and the experimental results.     

基于IGBT的短路试验开关的仿真研究

本文针对抗短路试验中传统机械开关合闸时间分散性较大的情况,提出用IGBT作为试验开关的解决方案。分析了以IGBT模块为基础的全控开关在交流应用中可能出现的电流不平衡问题。Matlab/Simulink仿真验证了串联电阻对并联IGBT模块的均流具有显著效果。IGBT作为无触点式开关,具有开关速度快的特点,应用IGBT作为抗短路试验开关,可以满足相关标准对抗短路试验严格的相位控制和时间要求。     

电刷接触不良对发电机旋转励磁回路接地保护性能的影响

针对电刷与滑环间接触不良会对旋转励磁式发电机励磁回路接地电阻的正确测量产生影响的问题,提出了励磁回路接地保护的统一模型.利用该统一模型,分析了外加直流电压法、外加交流电压法、乒乓切换法中电刷接触电阻对励磁绕组接地电阻测量值的影响和危害.得出如下结论:对于外加直流电压法,电刷接触不良使接地电阻的测量值增大,可能导致继电器拒动;对于外加交流电压法,电刷接触不良使接地电阻测量值或减少或增大,可能导致继电器误动或拒动;对于乒乓切换法,电刷接触不良对保护性能的影响与接地位置有关.     

真空断路器的合闸弹跳与分闸弹振

通过试验，分析了真空断路器的合闸弹跳与分闸弹振，说明产生的原因及克服的方法，触头材料硬度越大，合闸弹跳越大；而触头压力越大，合闸弹跳赵小，较大的合闸弹跳增加了触头熔焊的可能性，从而导致短路开断失败。总结了调试真空开关实践经验，给出了几种减小合闸弹跳的方法。目前真空开关向“小开距”的方向发展，在条件允许的情况下，适当缩小触头开距，增加超行程，可以提高分闸速度，因此可以提高开断短路电充的能力。分析指出：分闸速度过大，会产生不利于短路开断的负面影响－分闸弹振。     

浅谈变压器直流电阻试验

简述了变压器直流电阻测试的基本原理及测试结果判断标准。分析了影响变压器直流电阻测量准确性的一些因素,并通过实例着重分析分接开关因素造成变压器直流电阻不平衡的情况,同时介绍了根据不同情况具体分析和处理的方法。为变压器直流电阻试验提供借鉴。     

高压开关柜热故障预警策略及其应用

依据高压开关柜热故障的时域多样性,对于长期故障和即时故障,分别提出了改进的组合权重相似日方法和改进的等效电阻模型。改进的组合权重相似日方法利用熵权法及序关系分析法完成相似日的求取及权重系数的分配,避免了相似日求取的不合理问题,有效地提高了预测精度。改进的等效电阻模型嵌入动态阈值算法及空间相关分析法处理奇异点数据和特征信号,使故障信号分析更加准确。实验结果表明,所提方法和模型能够准确有效地预测载流故障发展的整体趋势,精度较高。     

基于谱元法的三维欧拉-拉格朗日浅水模型

基于欧拉-拉格朗日法（Eulerian-Lagrangian method,ELM）计算对流项的三维水流数学模型,大时间步长计算仍保持稳定,但空间线性插值计算会产生附加数值阻力,限制了该类模型在河流工程中的应用。谱元法（spectral element method,SEM）是一种适合复杂区域计算的高阶数值方法。本文引入谱元法,将垂向线性插值改为多项式插值,构建了新的欧拉-拉格朗日法三维浅水流动数值模型。通过顺直明渠的算例分析表明,新三维模型结合了欧拉-拉格朗日法与谱元法的优点,时间步长能突破柯朗数的限制,同时消除了经典欧拉-拉格朗日法的数值阻力,计算精度有数量级的提高。     

低压灭磁开关触头发热分析及处理

以国华太电8号机组一起灭磁开关主触头发热引起机组停机为例,介绍了框架式开关触头发热故障的危害,分析了造成低压灭磁开关柜触头发热的主要原因是接触电阻增加,讨论了接触压力、触头材料、触头温度及触头表面状况对接触电阻的影响,并提出有效的预防和处理措施,以确保安全可靠运行。     

300MW机组熄火不跳机的分析

近几年来,由于燃煤供应紧张,进厂燃煤质量难以保证,入炉煤热值低,灰份高,非常不利于锅炉的稳定燃烧,为减少因垮焦和燃烧不稳导致锅炉熄火而增加电厂非计划停运次数,黔西电厂四台300MW杌组均采用了熄火不跳机的运行方式。本文通过对该厂4×300MW汽轮发电机组改逻辑为熄火不跳机后的实际运行情况进行分析,谈谈300MW机组采用熄火不跳机运行方式的优点,并对机组在熄火后恢复过程中的处理危险点进行分析。