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。     

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。     

不考虑剩磁非同步合闸技术的混合变压器励磁涌流治理策略研究

当电力变压器接入电网时,由于剩磁和电压暂态分量等原因,变压器一次侧会产生较大的励磁涌流,容易引起差动保护误动作,造成大面积停电。针对以上问题,该文提出一种基于混合变压器模型的非同步合闸励磁涌流治理方法。首先,通过合理设计混合变压器拓扑,建立辅助绕组实现变压器电磁双耦合机制,为励磁涌流治理奠定磁路基础;其次,利用辅助绕组建立一种阶梯型调制磁场,在调制磁场的作用下铁芯磁通呈正弦式线性增加并趋于稳定;最后,通过电网采样电路获得一次侧电压信号,在磁通稳定后非同步合闸,可以有效地缓解励磁涌流的产生。搭建非同步合闸混合变压器样机平台验证所提方案的有效性,为当前电力系统躲“剩磁”、避“涌流”的现状,提供一定的参考依据。     

控制合闸电压幅值的变压器励磁涌流抑制方案

在分析变压器励磁涌流的影响因素和推导励磁涌流与各影响因素间数学关系的基础上,提出了一种基于合闸电压幅值控制的变压器励磁涌流抑制方案。该方案通过选择适当的合闸电压幅值控制曲线,对合闸电压的幅值进行控制,确保变压器空载合闸过程中产生的磁通不超过饱和磁通,从而达到抑制空载合闸励磁涌流的目的。根据磁通不等式约束与暂态磁通分量衰减规律给出了电压幅值控制函数,并推导了电压幅值控制函数中初值与变化斜率两个参数的上下限。采用PSCAD/EMTDC软件分别对单相和三相变压器不同状态下的空载合闸过程进行了仿真,并对磁通、励磁涌流、差动电流等参数进行了对比分析。仿真结果表明,通过控制合闸电压的幅值达到控制励磁电流大小的目的,能够将励磁涌流控制在数值较小的范围内,从而克服励磁涌流的影响。     

考虑剩磁影响的变压器合闸涌流测试方法

为了研究考虑剩磁影响的变压器合闸涌流测试方法，本文建立三相变压器的合闸涌流仿真模型，结合三相变压器的涌流仿真结果，提出了针对三相变压器的考虑剩磁影响的变压器合闸涌流测试方法。     

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。     

变压器空载合闸时励磁涌流抑制方法的探讨

电力变压器空载合闸时会产生数值相当大的励磁涌流,这将会造成很多不利影响,容易造成变压器差动保护装置和敏感电力电子元器件的误动作,影响电力系统的安全稳定运行等.针对这一问题,本文介绍了几种抑制励磁涌流的方法.并加以比较分析.     

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。     

Experimental Study of Transformer Residual Flux and the Method of Restraining Inrush Current

Whenever a power transformer in a no‐load condition is manually tripped, a residual flux appears in the transformer core, which causes an inrush current when the transformer is later re‐energized. However, the true nature of residual fluxes has not yet been experimentally elucidated. The authors interpreted the residual flux as representing the ending states of transient phenomena after tripping, and tested this interpretation experimentally. In the authors' interpretation, a three‐phase balanced transient phenomenon of the voltage, current, and core flux occurs immediately after the transformer is tripped at the time t_op0, and it continues until time t_op1. The true nature of the residual flux is the core fluxes , , at t_op1. Furthermore, these residual fluxes as well as the voltages and currents during the transient interval are practically three‐phase balanced, so that they can be expressed as three‐phase balanced equilateral triangular phasors. The core flux values and waveforms cannot be directly measured but they can be digitally generated as the integrals of the voltage waveform. Thus a test of the residual flux under the above interpretation can be performed indirectly by preparing (1) measured voltage waveforms just after transformer tripping, (2) flux waveforms mathematically generated by voltage integration just after tripping, and (3) measured transient inrush current , , , occurring immediately after the transformer is re‐energized at time θcl, and then comparing these three data as characteristics in the 3‐D coordinates of and of . Verification tests were performed utilizing a simulation test circuit in which large numbers of on–off switching tests of a transformer were conducted. The test results clearly indicated that the inrush current reaches its maximum whenever θ_cl is in antiphase with θ_op1 (instead of θ_op0), and reaches its minimum whenever θ_cl is in phase with θ_op1. These test results confirmed the authors' interpretation of the true nature of the transient phenomena and the residual flux after tripping. The test results suggest essential algorithms for inrush current restraining control in order to appropriately restrain inrush current phenomena. Field test results at a 66‐kV wind power station where commercial equipment based on the above described theory and method were in service are also presented.     

变压器空载合闸励磁涌流抑制技术研究

在分析变压器空载合闸励磁涌流暂态过程及现有抑制励磁涌流措施原理的基础上,提出了一种改进的选相位关合技术来抑制三相YN,d接法变压器励磁涌流的新方法。该方法考虑了剩磁对励磁涌流的影响,利用中性点串联电阻的方法抑制首合相励磁涌流暂态过程,利用“延迟合闸”策略限制剩余两相涌流幅值。通过EMTP仿真表明该方法在铁芯剩磁难以准确测量的情况下可以有效地抑制变压器励磁涌流幅值及暂态过程。     

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。     

基于二进小波变换的变压器励磁涌流识别

如何区分变压器励磁涌流和短路电流是众多学者研究的热点问题之一。在二进小波变换模极大理论基础上,详尽的分析了标准正弦波、励磁涌流及短路电流小波变换后的波形特点,并归纳出了识别变压器励磁涌流的判据。采用实际变压器励磁涌流数据进行的分析和基于DSP保护装置的程序实验表明该判据是有效的,具有一定的实际价值。     

利用希尔伯特边际谱鉴别变压器励磁涌流

根据励磁涌流中有很大成分的高次谐波和非周期分量,而故障电流基本保持基频正弦波的特点,研究了一种利用希尔伯特边际谱来辨别变压器励磁涌流和故障电流的新方法。该方法利用希尔伯特黄变换对电流信号按频率分离,对额定频率段的希尔伯特边际谱幅值进行积分,根据积分值与整定值关系可鉴别信号电流。经PSCAD/EMTDC和MATLAB仿真软件对大量样本的仿真验证,该方法能精确地实现变压器励磁涌流与故障电流的可靠区分。     

电流互感器铁心剩磁测量方法研究

剩磁是影响电流互感器传变特性的重要因素,剩磁测量对于电流互感器的应用有着重要的意义。为了有效地测量电流互感器铁心剩磁及相关系数,提出了一种利用交流电压源进行剩磁测量的方法。剩磁测量过程使用交流对电流互感器进行充磁,使其达到深度饱和状态。记录电流互感器感应电压,绘制铁心磁通变化曲线,计算电流互感器剩磁及剩磁系数。试验结果表明测得电流互感器剩磁及剩磁系数与理论分析一致,该方法可以准确地测量电流互感器剩磁。     

基于极性变化直流电压源的铁磁元件铁心剩磁通测量方法

剩磁通可能给变压器带来较大的励磁涌流,影响测量互感器的测量精度。然而目前对于变压器的铁心剩磁通测量还没有规范的方法。为了便捷地测量铁心剩磁通,提出一种采用极性变化的直流电压源来测量铁磁元件铁心剩磁通和剩磁系数的方法。该方法采用半桥电路获得极性变化的直流电压,并施加在绕组两端,使铁心分别达到正、负饱和点。绘制整个过程中的磁通与电流关系曲线,即可得到铁心的部分饱和磁滞回线,根据获得的饱和磁滞回线来计算铁心剩磁通和剩磁系数。并且在电流互感器上开展实验,测得在正、负饱和剩磁点和退磁后的磁通零点的剩磁通平均值分别为4.001m Wb、-3.844m Wb和0.048m Wb。结果表明,该方法具有较高的准确性和稳定性,而且需要的退磁电源功率小,方便携带。     

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。     

基于小波分析的变压器励磁涌流识别

提出了识别励磁涌流和故障电流的方法,并进行了仿真分析.