变压器励磁涌流负序高次谐波的研究

变压器在空载合闸过程中会产生励磁涌流,其中励磁涌流中含有大量二次谐波。之前一般通过判别二次谐波含量或电流波形间断角来甄别励磁涌流。从另外一个角度即变压器负序高次谐波含量对变压器励磁涌流进行研究,通过Matlab仿真不同剩磁和对不同磁通饱和情况下,变压器空载合闸过程励磁涌流中负序高次谐波含量进行比较,得出变压器励磁涌流负序高次谐波的一些特征。     

基于二次谐波分量衰减特性的变压器励磁涌流识别方法

变压器空载合闸时将产生大的励磁涌流,受剩磁、合闸角、变压器参数等因素影响,涌流特性复杂,辨识困难。这一现象在包含变压器匝间短路场景下,体现尤为明显。目前尚缺少考虑匝间短路因素下励磁涌流特性的数学表征和辨识判据。本文笔者提出了一种基于二次谐波分量衰减特性的励磁涌流表征方法,采用基于变压器二次谐波分量与基波分量幅值比的涌流判定依据,可实现包含匝间短路等多场景下励磁涌流的快速辨识。     

改进型二次谐波励磁涌流制动方法

分析了变压器励磁涌流波形中基波与二次谐波相位差的关系,二者满足0°或180°的相位关系,并通过对理想单相变压器仿真、三相变压器仿真、动模试验得到的涌流波形的分析验证了此结论,据此提出了一种利用二次谐波与基波之间幅值和相位关系综合判别励磁涌流的改进型二次谐波制动方法,应用该方法的差动保护明显优于采用传统二次谐波制动判据的保护,具有较好的工程应用价值。     

变压器励磁涌流负序二次谐波特征及机理

空载合闸产生的励磁涌流是导致变压器差动保护不正确动作的主要因素,同时也会造成电网中谐波、电压暂降等电能质量问题。交直流混联电网中,换流器的谐波耦合特性使得交流电网中的谐波会引起直流保护的误动作,导致直流闭锁,威胁电网安全运行。文中基于变压器铁芯近似磁化特性曲线,推导了励磁涌流及其中二次谐波分量的解析表达式,分析了合闸参数对负序二次谐波分量的影响,指出由于断路器开断引起的三相平衡性剩磁不会造成励磁涌流中二次谐波以负序为主的现象,只有三相非平衡性剩磁才可能引起励磁涌流中的二次谐波呈现明显的负序特征。PSCAD仿真验证了分析及结论的正确性,为解决工程实际问题提供了理论依据。     

励磁涌流引起变压器二次谐波原理差动保护误动的原因

某站220 kV变压器检修后空充时,引起变压器二次谐波原理的比率制动式差动保护误动.根据保护装置的波形分析,发现二次谐波闭锁原理差动保护存在一定缺陷,不能100％的制动.针对存在的问题,提出保护判据的改进方法.改进结果表明:采用闭锁方式+故障识别方法可保证空投于故障变压器时,差动保护快速动作.     

励磁涌流对双馈式风力发电机组二次谐波特性的影响

大规模双馈风电机组并网使得电网的谐波特性与接入传统电源时大不相同。变压器空载合闸是电网产生谐波电流的常见场景,该场景下双馈风机的谐波特性尚未见具体分析。因此以风电场相邻变电站内变压器空载合闸为研究背景,从励磁涌流引起的并网点电压谐波畸变着手,通过定量分析变流器控制下风机定、转子磁链的暂态响应,揭示了励磁涌流影响下双馈风机二次谐波电流的产生机理。进一步分析了双馈风机二次谐波电流对变压器保护的影响,在此基础上提出通过在转子侧变流器控制环节附加陷波器滤除基频分量来实现二次谐波抑制,该方法对场景适用性较强,且实施起来相对简单可行。最后,利用时域仿真验证了理论分析的正确性及抑制措施的有效性。     

变压器励磁涌流的自适应二次谐波分相制动方案

Yd接线方式的大型变压器由于无法测量三角形绕组环流而采用线电流差动保护,可能出现对称性涌流导致涌流制动判据失效。文中提出一种利用变压器两侧电流互感器测量线电流计算三角形绕组电流的方法,通过计算得到的三角形绕组电流实现相电流差动保护,基于该方法形成一种Yd接线方式的变压器励磁涌流的自适应二次谐波分相制动方案,既可以自适应调整二次谐波制动比,又保证了空合于故障时的差动保护的动作速度,大大提高了变压器差动保护的性能。MATLAB/Simulink仿真结果验证了所提出方案的正确性和有效性。     

跟踪式二次谐波涌流制动改进方法

针对二次谐波制动原理存在的问题,提出一种新的二次谐波制动原理。通过判断变压器的开关位置和差流大小来改变涌流闭锁二次谐波门槛值,在空载合闸和故障切除恢复电压的过程中监视变压器内部故障和励磁涌流,达到在不会拒动的情况下更准确地判断励磁涌流、防止保护误动的目的。该方法具有实时跟踪的功能,克服了单一定值不能实现可靠制动的缺点。验证表明新方法具有较高的可靠性和灵敏性,可以克服传统制动方法的缺点,实现对励磁涌流现象的可靠制动。     

基于二次谐波的自适应制动涌流方案

讨论了几种二次谐波变压器差动保护的原理,分析了各自的可靠性和灵敏性,结果表明:虽然采用二次谐波制动原理,但是不同制动涌流的方式,制动效果存在较大的差别.二次谐波制动原理在特高压大型变压器保护中的应用还有待进一步改进和完善.在总结二次谐波制动的特点后,提出了改进的制动方式,同时针对励磁和故障时直流衰减的不同提出了自适应二次谐波的制动方式.应用该方法差动保护明显优于采用传统二次谐波制动判据的保护,具有较好的工程应用价值.     

基于二次谐波的自适应制动涌流方案

讨论了几种二次谐波变压器差动保护的原理,分析了各自的可靠性和灵敏性,结果表明：虽然采用二次谐波制动原理,但是不同制动涌流的方式,制动效果存在较大的差别。二次谐波制动原理在特高压大型变压器保护中的应用还有待进一步改进和完善。在总结二次谐波制动的特点后,提出了改进的制动方式,同时针对励磁和故障时直流衰减的不同提出了自适应二次谐波的制动方式。应用该方法差动保护明显优于采用传统二次谐波制动判据的保护,具有较好的工程应用价值。     

变压器空投时电子式电流互感器输出励磁涌流波形异常分析

针对某110kV变电站变压器空投时电子式电流互感器(ECT)输出的采样波形,分析了波形的异常特征,从基于Rogowski线圈的ECT保护电流采样系统中有损积分器的传递特性入手,推导了时间常数与传变误差关系的解析表达式,得出ECT达到5TPE级精度对积分时间常数选择的要求。基于理论分析建立仿真模型,并通过波形拟合手段,可得出励磁涌流波形异常的主要原因是现场ECT积分器时间常数的选择不当,同时仿真也证明选择适当积分器时间常数的ECT具有良好的暂态传变特性。     

变压器衰减励磁涌流的实用计算方法

分析了变压器励磁涌流的衰减机理,根据变压器等效电路,推导出衰减励磁涌流的递归计算方法。通过曲线拟合的方法,提出了涌流幅值和间断角随时间变化的实用计算公式,为变压器差动保护和后备保护的原理研究、整定计算提供了分析计算的工具。     

换流变压器和应涌流的正序二次谐波特性分析

近几年,南方电网发生了多起因换流变压器空载合闸而导致运行极直流50 Hz保护误动事故。事故主要原因是运行换流变压器的和应涌流含有大量正序二次谐波,流经换流器转化为50Hz分量。文中分析了交流系统电压以及直流输送功率等运行工作点改变引起换流变压器分接头挡位、滤波器投切组数的变化,进而影响和应涌流正序二次谐波的规律;从同塔双回直流线路的极性布置、电流极性等耦合影响因素分析换流变压器和应涌流的正序二次分量在运行线路上的不平衡性。为防止直流50Hz保护误动,建议提高直流接入交流系统的强度,适当抬高换流站交流母线电压,限制运行极直流的输送功率。同时,应重点关注同塔双回直流另一回同一极性的换流变压器的和应涌流。     

励磁涌流导致变压器纵差保护误动案例分析

通过了解变压器纵差保护原理及现状,分析励磁涌流造成差动误动的案例及原因,提出相应的防范措施,以提高差动保护动作的选择性、速动性、灵敏性、可靠性,确保变压器的安全稳定运行。     

基于谐波闭锁涌流的样本电流分析

分析了二次谐波励磁涌流制动使用的2种差电流：Y,d转换差电流ia-ib和D,y转换差电流ia-i0。分析表明,2种方法识别涌流效果相当,存在转换过程中造成二次谐波减小情况,空投时容易出现误动情况,不宜采用分相闭锁。在基于更真实反映励磁电流的基础上,提出了采用样本电流ia＋xi0判断励磁涌流的方法。理论证明该方法能够有效...     

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。     

ZnO避雷器式故障限流器对变压器励磁涌流的影响分析

针对空载合闸变压器励磁涌流在电力系统中产生的危害,提出了一种新的削弱励磁涌流的方法,利用ATP-EMTP详细分析了ZnO避雷器式故障限流器对励磁涌流的影响,通过四种方式对空载时的励磁涌流进行了对比,结果表明:ZnO避雷器式故障限流器对变压器励磁涌流有良好的抑制作用。