特高压直流换流变压器励磁涌流及其抑制

对换流变压器空载合闸引起的励磁涌流进行研究是特高压直流工程过电压、滤波器设计以及保护配置的重要依据之一。为研究特高压直流换流变压器励磁涌流产生的原因,结合铁磁性材料的饱和特性曲线,从原理上说明励磁涌流的产生条件。结合单相换流变压器简化数学物理模型分析,建立电磁暂态仿真模型进行验证,仿真模型基于±1 100kV特高压直流用高压端换流变压器,根据系统主回路参数计算结果,将其作为设计输入提供给变压器制造厂商,并推算出换流变压器饱和特性曲线。最后研究了系统短路容量、合闸电阻以及选相合闸对励磁涌流的影响及抑制作用,研究结果对于特高压直流,特别是±1 100kV直流系统换流变压器的励磁涌流及其抑制具有指导意义。     

330 kV变压器合闸励磁涌流分析

分析330 kV变压器合闸励磁涌流的影响因素,根据TRANSMAG-2D软件仿真计算结果和现场主变投运时的实际情况,得出不同的合闸角和剩磁是造成变压器在合闸时出现差异的主要原因。合闸角、剩磁及电网电压超过变压器实际档位电压时,对励磁涌流的影响较大,可对主变进行直流电阻测量后进行消磁处理,并在主变送电前将主变分接档位调整至1档。     

基于EMTPE的750kV空载变压器励磁涌流仿真研究

笔者结合新疆地区750kV吐鲁番—巴州输变电工程,应用EMTPE程序建立变压器励磁涌流仿真计算模型,该模型考虑了变压器的磁滞饱和特性。在所建立的模型上对变压器空载合闸时励磁涌流进行仿真研究,并对涌流中的谐波成分进行分析。通过现场实测,证明了仿真计算的正确性。仿真计算和实测结果表明,该模型能较准确地仿真变压器的励磁涌流,为变压器保护设计提供依据。     

变压器励磁涌流的FFT和小波分析

从工程应用的现状来看,世界上大多数国家都将纵联差动保护作为变压器主保护.变压器的差动保护,一方面需要面对主设备保护共同的TA保护问题,另外一方面还需要面对变压器特有的励磁涌流问题.要保证差动保护的选择性与灵敏性,就必须躲过变压器外部故障时的最大不平衡电流,同时正确的识别空载合闸励磁涌流和内部短路故障电流.本文利用FFF和小波分析,对变压器励磁涌流产生机理及特征分析进行了研究.并利用MATLAB软件的SIMULINK/PSB工具箱对变压器模型在空载合闸状态进行仿真,并利用POWERGUI/FFT analysis和小波分析GUI工具箱对涌流波形进行分解,获取变压器保护中辨识励磁涌流的有利信息.     

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。     

基于选相合闸技术的变压器励磁涌流的仿真分析

变压器空载合闸过程中产生的励磁涌流,易使变压器继电保护误动作,也会对变压器设备和电网产生不利影响。相对于多种外部措施限制涌流的方法,选相合闸技术可以更有效地削减励磁涌流。笔者从变压器空载合闸的暂态过程着手,针对励磁涌流进行了理论计算分析和仿真分析,通过分析验证了相关方法减小和抑制励磁涌流的效果和存在的局限性,结果表明变压器选相合闸的方法能够最有效消除励磁涌流,从而减小对系统的冲击;同时针对同步开关技术的误差时间进行了分析仿真,结果表明合闸的时间误差需要控制在0.5 ms以内。     

变压器空载合闸励磁涌流的仿真分析研究

变压器在轻载或者空载的情况下合闸通电的时候,可能变压器的一次侧绕组中流过励磁涌流。励磁涌流出现的原因是在变压器铁芯被拖入饱和区甚至是深度饱和区,励磁涌流对变压器自身和对电网中的电能质量都有不利影响。基于Matlab对单相变压器和三相变压器的合闸涌流进行了仿真研究,同时对变压器空载合闸涌流的特性进行了深入的分析,对变压器差动保护的精确整定,以及对变压器空载合闸励磁涌流的抑制方法提供了突破口。     

考虑铁磁磁滞的变压器励磁涌流仿真分析

提出了一种考虑铁芯铁磁磁滞的变压器电磁暂态模型,并对变压器空载合闸时的励磁涌流现象进行了仿真研究。基于目前工程中应用较为广泛的Jiles-Atherton铁磁磁滞原理建立铁芯磁滞磁化曲线模块,通过设置适合的参数计算得到了与实际测量值较为吻合的 B-H曲线;通过分析单相三绕组变压器铁芯绕组结构及其电路模型,得到其电磁暂态计算模型;通过分析三相五柱式变压器磁路结构并利用对偶性原理,得到了其暂态计算分析模型。利用所建立的暂态计算模型对单相三绕组变压器的励磁涌流现象进行了仿真研究,仿真计算结果与实际试验测量结果的对比证明所提出的暂态计算模型的正确性和有效性;同时也对三相变压器组和三相五柱式变压器空载合闸时的励磁涌流进行了仿真计算,仿真结果证明所提出的暂态计算模型能够准确地分析变压器空载合闸时的励磁涌流现象。     

大容量变压器消磁必要性及措施探讨

大容量变压器空载合闸产生的励磁涌流是引起保护动作、损坏变压器内部结构的主要问题之一。文章通过分析铁磁材料的磁滞特性,阐明了变压器剩磁的产生机理。以双绕组变压器空载合闸模型为例,推导合空变后暂态磁感应强度和励磁涌流的计算式,找到了合闸角为0°且与剩磁同向时励磁涌流最大,并搭建了500 kV变压器仿真计算模型对比合闸角0°和90°的情况,证明了剩磁存在情况下,励磁涌流会使得合空变有概率失败,并使保护动作及危害设备,因此有必要对停运后的大容量变压器进行消磁。仿真结果表明,经过直流退磁后,变压器内剩磁含量非常小,变压器可保证合闸成功。     

变压器励磁涌流的Callahan数值计算及动态仿真

探讨了不同期合闸空载变压器所致励磁涌流的产生机理 ,建立了用于电磁暂态过程计算的数值计算模型 ,运用半隐格式的Callahan算法深入计算分析了励磁涌流 ,得到了各相涌流波形 ,并通过Matlab动态仿真验证了Callahan算法数值计算结果的正确性。可供高阶非线性电路实际电磁暂态过程、变压器设计和运行及变压器保护设备整定值选取的研究参考     

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.     

变压器保护新原理

变压器通常采用纵差动保护作为主保护,纵差动保护会受到励磁涌流的影响而误动作。目前已有很多识别励磁涌流的方法,但都有其局限性,不能绝对可靠地区分励磁涌流和空投于故障变压器的短路电流。该文提出了一种不受空投时励磁涌流影响的变压器差动保护原理,并用阻抗原理反应空投于内部故障。这种保护配置在内部故障时有很高的灵敏度,在外部故障时又有很强的制动作用,不反映空投时的励磁涌流,却能反映变压器空载合闸时有故障的情况,解决了变压器差动保护的难题。     

串接小容量变压器预充磁技术参数设计

串接小容量变压器预充磁涌流抑制技术在船舶电力系统中应用广泛,但缺乏规范化的参数设计方法。推导了串接小容量变压器预充磁技术各次合闸最大励磁涌流峰值解析计算公式。基于此,以预充磁变压器合闸励磁涌流峰值小于系统额定电流,工作变压器合闸励磁涌流峰值小于差动保护启动值为原则确定可选预充磁变压器容量范围;从海洋核动力平台安全性、经济性角度出发规范预充磁电路结构;基于实际建立磁通与预期磁通相位一致原则规范预充磁变压器绕组接线方式;提出相邻周期涌流能量比方法计算变压器建立稳态磁通所需时间,规范预充磁最短合闸时间间隔。MATLAB/Simulink仿真结果表明,在不同合闸角、剩磁情况下,所设计的参数能够保证预充磁合闸过程中变压器差动保护可靠不误动。     

过电流保护在变压器合闸过程中的自适应策略

变压器铁磁材料的激磁特性呈现非线性,这将导致在变压器合闸过程中产生励磁涌流现象。过电流保护往往反映单一的电流幅值特征而动作,当变压器合闸过程发生时,励磁涌流及邻近区域内的穿越电流均可能导致相关联的过电流保护误动。从序分量的角度出发,构建了一个可通过标志函数的大小和突变,区分故障与涌流的序分量标志函数。通过PSCAD/EMTDC仿真表明,该标志函数能够充分反映电网结构的变化,有效区分变压器励磁涌流和故障。将该标志函数应用于过电流保护上可以减小励磁涌流的影响。     

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。     

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.     

500 kV变压器重瓦斯动作的原因分析

介绍500 kV变压器重瓦斯动作事件的经过、同类型气体继电器抗震动能力测试情况.分析认为,引起该变压器重瓦斯动作的主要原因是较大的合闸励磁涌流引起主变线圈器身振动所形成的油流扰动,引起该合闸励磁涌流明显偏大的原因主要与变压器的剩磁过大有关,提出了现场控制变压器剩磁的方法.     

变压器多特征励磁涌流识别方案研究

研究了变压器空投时,其等值电路模型参数在铁芯饱和后的变化情况,并通过分析不同情况下励磁涌流的特征,指出了传统励磁涌流判别方法的局限性。通过将传统方法优化组合,同时新加CT饱和识别判据,建立了一套多特征励磁涌流识别方案。通过对不同情况下励磁涌流的仿真分析,验证了所述方案的正确性。在高剩磁同时电压过零附近空充主变、低剩磁空充主变、无剩磁空充主变等环境下,所述方案均可通过多种识别方法配合正确地识别励磁涌流,可靠闭锁差动保护。在空投于故障变压器同时CT饱和时,所述方案也可根据CT饱和识别判据开放差动保护。