基于扇形绕组抑制变压器励磁涌流探究

电力变压器属于发电厂及电力系统的重要设备,变压器的平稳工作决定着电力系统的稳定运行。电力变压器空载接入电源或变压器出线发生故障被继电保护装置切除时,因变压器某侧绕组感受到外施电压的骤增而产生数值极大的励磁涌流。励磁涌流不仅峰值大,而且含有极多的谐波及直流分量。在这种情况下出现的励磁涌流不单会使变压器本身损坏,使其使用年限减少,而且还会冲击电网及电力变压器附近的用电设备,为此要高度重视,进而针对扇形绕组可以抑制变压器励磁涌流进行探究。     

基于虚拟等效电感的特高压调压变压器励磁涌流判别算法

针对1 000 k V特高压试验示范工程现场调试过程中特高压调压变压器差动保护的典型误动案例,分析了现阶段采用的二次谐波分相闭锁判据在识别调压变压器励磁涌流时存在的局限性。为解决实际工程中无法直接测量调压变压器一次绕组端口电压问题,基于特高压变压器的本体结构特点设计一种获取调压变压器一次绕组端口电压的方法,同时提出一种基于虚拟等效电感分布特性识别调压变压器励磁涌流的判别算法。基于数字仿真对比分析了二次谐波分相闭锁判据和波形对称制动原理应用于调压变压器差动保护存在的不足,而基于虚拟等效电感分布特性的算法识别特征明显,能够可靠灵敏地识别励磁涌流和内部匝间短路,有效地解决了传统判据在调压变压器差动保护中存在的误动和拒动问题。     

电力变压器对称励磁涌流的仿真研究

电力变压器的励磁涌流判别一直都是变压器电流差动保护的主要任务。对于电力变压器的对称励磁涌流,目前还是一个棘手的问题。应用ATP平台对三相变压器的对称励磁涌流进行仿真分析研究,得出在三相变压器Y,d联结时,适当改变系统电源电压合闸角,各相将轮流出现对称励磁涌流的情况,且对于每一项来说,合闸角不同,其对称涌流波形不同。除此之外,剩磁对对称涌流波形亦有影响。该对称励磁涌流的仿真分析研究将有助于电力变压器励磁涌流判别方法的研究。     

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。     

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。     

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。     

特高压换流变压器调压绕组结构优化及其仿真与试验验证

针对一台特高压换流变压器存在调压绕组结构型式设计不合理导致产品击穿放电的问题,提出基于主、纵绝缘仿真计算与调压绕组结构优化的方法,实现一种绝缘性能更优的特高压换流变压器调压绕组绝缘结构。研究成果对特高压换流变压器的调压绕组绝缘结构设计具有较高的参考价值。     

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。     

特高压变压器调压方式的探讨

针对特高压变压器的型式等问题进行了探讨分析。特高压变压器在考虑体积、造价及可靠性的情况下,采用单相自耦变压器成为必然。对于特高压中采用的自耦变压器来说,其调压方式有自身特殊的地方。在一般的双绕组变压器中,有载调压装置往往连接在接地的中性点上,这样调压装置的电压等级可比在线端调压时低。而自耦变压器中性点调压则会带来相关调压问题。故自耦变压器调压时,常采用线端调压方式。1000kV自耦变压器因其电压等级的原因,中压线端调压方式很难实现。在对中压线端调压和中性点调压方式,有载和无励磁两种调压方式进行分析比较的基础上,对特高压自耦变压器采用中性点无励磁调压方式的合理性进行了分析;考虑到特高压变压器在系统中的重要性和可靠性,对单独设置调压变压器的必要性进行探讨;对补偿原理进行了说明。     

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。     

抑制试验站内大容量变压器的激磁涌流

常见的电机、变频器试验站电气系统都具有电能反馈回路,即将系统负载输出的电能回馈至站内供电变压器。电能回馈减少了试验站的电能消耗,但站内供电变压器容量,可能要远大于上级变电所供电变压器的容量。在试验站供电变压器空载合闸时,会引起上级保护跳闸。通过引用工程实例,证明使用合闸回路串联电阻的方法能抑制电机、变频器试验站内大容量变压器的激磁涌流。     

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。     

计及剩磁的变压器励磁涌流的仿真研究

根据变压器的工作原理,推导出了剩磁的计算公式,并通过ATP-EMTP的仿真阐述了抑制励磁涌流的控制策略.     

变压器励磁涌流抑制器工程应用及探讨

介绍了一种从根本上抑制和消除励磁涌流的新方法。论述了励磁涌流产生的机理,指出抑制励磁涌流的根本办法是防止磁通饱和。根据铁磁材料的时效特性指出剩磁不会自行衰减消失。利用分闸时刻电压角度计算出剩磁角度,然后通过控制下次合闸电压角度,控制合闸时刻偏磁与剩磁相位相反互相抵消,从而控制合闸总磁通不饱和,避免励磁涌流的产生。指出该方法不仅适用于单相断路器,同样也适用于三相断路器。介绍了涌流抑制器的2例工程应用实例,现场实测结果表明该抑制器可将励磁涌流有效抑制在变压器额定电流以下。     

变压器励磁涌流的新判据

提出了两种判断变压器励磁涌流的新方法 :从分析电流波形特点入手得出的二阶导数法和从励磁涌流产生的机理入手得出的电压突变量法。这两种方法同其它方法相比简单可靠 ,易于实现     

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。     

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.     

变压器励磁涌流的新判据

提出了两种判断变压器励磁涌流的新方法:从分析电流波形特点入手得出的二阶导数法和从励磁涌流产生的机理入手得出的电压突变量法.这两种方法同其它方法相比简单可靠,易于实现.     

基于磁制动原理的特高压变压器励磁涌流快速识别

针对特高压大容量三相分体变压器差动保护，提出一种基于磁特性的励磁涌流快速识别新方案，该方案充分考虑了特高压变压器端部接长距离输电线路的实际特点，配合自适应数字低通滤波器计算变压器等效瞬时磁阻，有效解决了内部故障时由于变压器模型简化造成的计算误差问题。根据内部故障和励磁涌流时等效瞬时磁阻的不同变化特征，能够在10 ms识别出励磁涌流，同时还考虑了内部故障TA饱和的影响，能够保证在TA严重饱和情况下做出正确判断。该方案识别速度快、可靠性高、整定方便，具有广阔的工程应用前景。实验结果验证了其快速性和可靠性。     

变压器空投时励磁涌流的认识及动作分析

对变压器空投时励磁涌流产生的原因进行认识，通过对实例进行分析研究，提出不能单纯通过改变二次谐波制动系数来防止变压器空投时误跳闸，变压器空投时励磁涌流有待我们进一步的认识，只有在实际运行中不断总结和改进，不断的提高微机主变保护对主变空充状态的识别能力，才能保障微机主变保护正确动作。