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.     

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。     

新型大容量变压器无涌流合闸装置

电力机车、动车组地面联调试验需要使用25 k V单相电源,采用大容量三相变单相变压器进行变换,变压器在空载合闸时产生很大的励磁涌流,这种励磁涌流会使变压器不能正常投入运行。为抑制这种励磁涌流,分析了试验站常用的2种抑制方法,介绍了新型无涌流合闸装置原理,采用三相分级电抗器与分接开关相配合,逐级升压,成功消除了变压器合闸时的涌流。     

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。     

多台变压器空载合闸励磁涌流及其抑制方案的研究

以单台变压器合闸励磁涌流原理为基础,结合变压器在实际操作中的情况,进一步研究多台变压器的合闸涌流。根据多台变压器空载合闸的特点提出了增加系统阻抗和串联电容器的方法。通过对比增加系统阻抗后变压器之间磁链变化分析了其对励磁涌流的影响并介绍了选择最佳阻抗值的方法。最后结合仿真软件Matlab仿真了多台变压器同时合闸的励磁涌流并与加载单一电阻方案和电阻加电容器方案的励磁涌流大小进行对比。仿真结果表明,这种抑制方案有效地抑制了多台变压器的励磁涌流。     

基于MatLab的抑制变压器励磁涌流仿真研究

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为例,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,仿真分析结果表明,采用并联合闸电阻法时涌流衰减速度最快,而采用选相分合闸技术时涌流衰减的效果最好,但需要配合内插电阻法以提高时间准确度并降低操作难度。     

变压器励磁涌流的识别与抑制

针对励磁涌流对变压器保护乃至电力系统的不良影响,首先分析了变压器空载合闸励磁涌流、过励磁和恢复性涌流的产生机理;其次在变压器励磁涌流识别中应用信息检索和模糊数学技术;最后为了更好地抑制变压器励磁涌流,提出了一种有效的解决方法,即将电容器并联至变压器的低压侧。动模实验结果表明,当变压器处于不同合闸角时,该解决方法均可有效抑制励磁涌流。     

变压器3种励磁涌流抑制措施效果比较

变压器空载合闸过程中容易产生励磁涌流,对变压器和电网中其他设备正常运行都具有很大威胁。文中首先对变压器励磁涌流产生的原理进行了分析,推导了单相变压器励磁涌流的近似表达式,并介绍了改进Jiles-Atherton(J-A)磁滞模型的理论以及使用J-A模型计算励磁涌流的方法。随后,基于PSCAD仿真软件,使用改进J-A模型,对预先消磁、合闸电阻、选相合闸3种变压器励磁涌流抑制措施进行了仿真,并分析了方法的效果及适用情形,为抑制变压器励磁涌流时方法的选择提供了参考。     

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。     

配电网励磁涌流及其概率分布的分析与探讨

为了掌握因配电变压器励磁涌流引起的馈线开关合闸涌流的规律,采用系统抽样法,以某个采样间隔,分别对合闸角和分闸角进行抽样,相互组合构成大量的场景,基于PSCAD/EMTDC对各个场景下流经馈线开关的励磁涌流进行分析,并对结果进行统计综合得出了规律性的结论。研究表明:多台变压器合闸励磁涌流的倍数较单台变压器励磁涌流倍数要小;馈线上励磁涌流的基波分量一般不会超过下游配电变压器额定电流之和的10倍;馈线开关下游配电变压器的容量一定时,其流过的励磁涌流的概率分布规律大致相同而与不同容量变压器之间组合差异关系不大。文中给出了配电变压器总容量3~15 MVA范围的馈线开关合闸涌流的概率分布规律分析结果,可以用于确定瞬时速断保护的电流整定值。     

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。     

基于模糊逻辑的变压器励磁涌流二次谐波闭锁方案

分析了变压器空投时差动保护中3种不同电流相位补偿方式识别涌流的效果,表明3种电流相位补偿方式识别涌流效果相当,可相互补充。引入模糊识别原理,提出了综合利用3种电流相位补偿方式的思想,适当选取二次谐波隶属度函数,分别求取不同电流相位补偿方式下A,B,C三相的二次谐波隶属度,进而得到各相的综合隶属度。在此基础上,提出基于综合隶属度的三取二原则方式来识别涌流,提高了变压器差动保护励磁涌流闭锁的可靠性。动模实验数据和现场实例的仿真分析验证了新方法的有效性和可行性。     

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.     

小波算法在变压器励磁涌流中的应用研究

为了满足电气化设备对高性能变压器的需求,针对大功率变压器中存在的励磁涌流现象展开研究,并建立了仿真模型。利用一种新型的小波算法对变压器中的励磁涌流现象进行分析和数学建模,并研究了三相变压器的励磁涌流产生机制和信号提取方法,建立了精确的故障识别模型。最后,利用Matlab/Simulink软件设计了仿真系统,实现了对三相变压器的励磁涌流波形识别。仿真结果表明,该仿真模型能够有效提取出变压器励磁涌流的有关特性,为提高变压器的性能提供了理论支持。     

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。     

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。     

电力变压器励磁涌流与内部短路电流识别原理研究

在电力变压器差动保护中,励磁涌流与内部故障电流的判别一直是一个关键问题,文中针对目前国内外学者提出的励磁涌流识别原理和方法、技术关键及研究和应用现状进行了分析和与客观评价。并对目前现场采用的方法和一些现代智能理论鉴别中的应用进行了比较,提出了变压器励磁涌流在鉴别方法的研究和应用动向。     

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。     

复杂和应涌流导致差动保护误动的原因与对策

针对复杂和应涌流导致差动保护误动问题,建立了复杂和应涌流研究模型,利用拉普拉斯变换求出解析解,揭示了变压器的磁链变化过程和复杂和应涌流的机制特征。结合变压器饱和与电流互感器(current transformer,CT)暂态饱和的特点,从变压器自身和CT饱和两方面分析了差动保护的误动原因。仿真研究了发变组产生复杂和应涌流的实例,验证了理论研究结果的正确性。以时间、差流、制动电流和二次谐波含量为不同的坐标轴绘制了保护工作点的二维和三维轨迹曲线,完整地展现了保护误动过程和差流、二次谐波含量变化特征。提出了变比率制动差动保护,通过实时改变比率制动系数值来提高保护性能。测试结果表明,该保护性能可靠,能有效解决常规差动保护误动的问题。     

主设备变压器保护谐波制动改进

传统的变压器保护采用励磁涌流中二次谐波的含量区分是励磁涌流还是故障电流，从而对差动继电器进行闭锁，但在空投或故障切除后恢复供电时，变压器发生某些故障，如轻微匝间故障，励磁涌流与故障电流叠加，由于变压器容量，电压等级，变压器的铁芯结构等因素影响，励磁涌流可能长达5s才能衰减，此时可能造成变压器保护的实际拒动，针对上述原理的缺陷，提出二次谐波的涌流加速原理，充分利用CPU的快速处理能力，使变压器在发生上述故障时快速动作，提高保护的动作时间。