基于高压真空快速断路器的变压器励磁涌流抑制技术研究北大核心CSCD

针对空载变压器在投运过程中产生的励磁涌流问题,文中研究了基于高压真空快速断路器精准动作特性,采用快速选相合闸方式,对110 kV三相变压器合闸过程中励磁涌流进行抑制。在原有主变间隔的SF_(6)断路器和主变中加装本装置,可以不改变原有保护方式和运行模式的条件下,实现涌流的限制。通过对比现场SF6断路器和本装置的实际合闸投运过程中变压器涌流大小,可以发现尽管存在预击穿、剩磁偏差等影响因素,本装置对变压器励磁涌流有较好的抑制效果,具有良好的工程应用价值。     

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。     

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。     

电力机车过分相区时暂态过程的研究

针对电力机车分相区时暂态过程对机车及牵引系统造成的不良影响,对机车过分相区时暂态过程进行了分析,并对机车过分相区时可能产生截流过电压及合闸励磁涌流的原因进行了理论研究,提出通过控制机车主断路器的合闸角的技术抑制机车过分相区产生的暂态现象。通过建立电力机车过分相区系统的等效仿真模型,对电力机车主变压器产生的合闸涌流进行了仿真分析,最后的仿真结果验证了理论分析方法的有效性。     

计及剩磁的中性点不接地变压器选相合闸仿真与实验

选相合闸技术可以有效抑制空载变压器励磁涌流,传统的合闸策略只适用于中性点接地的变压器,针对中性点不接地变压器的选相合闸策略少有研究。为此,分析了空载变压器选相合闸的基本原理,研究了中性点不接地变压器空载合闸暂态过程中铁芯磁通的变化规律,并提出了针对中性点不接地变压器的选相合闸策略;基于PSCAD/EMTDC软件和动模实验平台对所提选相合闸策略进行了仿真和实验验证。仿真和实验结果表明:随机合闸产生的励磁涌流高达7.7倍额定电流,而采用所提选相合闸策略进行选相合闸的励磁电流均在额定电流46%以下;所提选相合闸策略能够有效地抑制中性点不接地空载变压器励磁涌流。     

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。     

一种静态开关控制的电力机车励磁涌流抑制技术

针对电力机车过分相区时主变压器励磁涌流对机车安全运行及牵引电网系统造成的不良影响,提出了一种静态开关控制的电力机车励磁涌流抑制技术。该技术利用电力电子技术通过控制静态开关分合的时间来控制机车变压器原绕组侧的电压,使变压器铁心磁通在过零点及零点附近可允许范围内时实现开关的分合;并提出了一种静态开关可合闸范围确定方法,确定出静态开关的可合闸范围,使静态开关在该范围合闸时,机车主变压器不会产生励磁涌流。最后,利用所提方法建立了该静态开关控制的电力机车励磁涌流抑制系统的仿真模型,仿真结果表明,电力机车在过分相区时,开关合闸瞬间电力机车主变压器没有产生励磁涌流,验证了所提方法的可行性。     

基于合闸控制策略的变压器励磁涌流抑制措施研究

现有处理励磁涌流的主要措施是采用数学方法对其进行特征识别,防止继电保护装置误动,而励磁涌流引起的其他危害却无法避免.介绍了控制合闸策略的基本理论,对延时合闸策略和瞬时合闸策略的方法进行了说明,并提出了故障后变压器空投的合闸方案,有效地抑制了励磁涌流的产生.在考虑铁芯剩磁的情况下,通过仿真实验分别依据两种合闸策略对变压器进行空载合闸,仿真结果表明:该方法可大幅减小励磁涌流的冲击,使变压器迅速进入稳态.     

船舶变压器预充磁分析研究

根据大型船舶电力系统的特殊情况,对大容量变压器的预充磁技术进行了深入分析.根据大容量变压器空载合闸时励磁涌流的特点,分析比较各种抑制励磁电流方法,提出适用于大型船舶电力系统中的预充磁方案.对于串联电阻和利用小容量变压器预充磁两种方案,利用EMTP建立了详细的仿真模型.仿真结果表明,当分别选用合适的电阻大小或合闸时间后,上述两种预充磁方案都能有效抑制励磁电流的大小,适合应用于大型船舶电力系统.     

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。