换流变压器励磁涌流问题分析

换流变压器是换流站的重要组成部分。在换流变压器轻载或者空载合闸时,换流变压器的一次绕组内产生励磁涌流,励磁涌流的大小与换流变压器铁心剩磁及合闸角度等因素有关。励磁涌流中含有大量二次谐波分量,为避免换流变压器比例差动保护误动作,保护一般具有二次谐波闭锁功能。零序过电流保护为换流变压器后备保护,一般不设置二次谐波闭锁功能,在励磁涌流过大时存在换流变压器保护误动作情况。从原理上介绍了励磁涌流产生的根本原因,分析了影响励磁涌流的主要因素,并结合实际案例对换流变压器励磁涌流相关的二次保护措施进行分析,同时还介绍了减小换流变压器励磁涌流的消磁措施。经过分析二次保护措施及其他各种消磁方法的优劣,在不进行技改的前提下,提出了升级零序过电流保护策略和新的消磁方法。     

换流变压器励磁涌流研究

首先基于云广±800 kV特高压直流输电系统的运行方式对可能产生励磁涌流的工况进行了分析,然后从变压器磁链的角度,理论分析了由于换流变与普通变的差异所导致的对换流变励磁涌流的影响,最后重点研究了换流变特殊励磁涌流的产生机理及特点。以云广±800 kV特高压直流输电系统楚雄换流站为例,通过仿真换流变压器励磁涌流,验证了理论分析的正确性。     

特高压直流换流变压器励磁涌流及其抑制

对换流变压器空载合闸引起的励磁涌流进行研究是特高压直流工程过电压、滤波器设计以及保护配置的重要依据之一。为研究特高压直流换流变压器励磁涌流产生的原因,结合铁磁性材料的饱和特性曲线,从原理上说明励磁涌流的产生条件。结合单相换流变压器简化数学物理模型分析,建立电磁暂态仿真模型进行验证,仿真模型基于±1 100kV特高压直流用高压端换流变压器,根据系统主回路参数计算结果,将其作为设计输入提供给变压器制造厂商,并推算出换流变压器饱和特性曲线。最后研究了系统短路容量、合闸电阻以及选相合闸对励磁涌流的影响及抑制作用,研究结果对于特高压直流,特别是±1 100kV直流系统换流变压器的励磁涌流及其抑制具有指导意义。     

换流变压器空载励磁涌流选相关合控制策略

针对由单相变压器构成的500 kV换流变压器组,建立了考虑铁芯非线性磁滞特性的变压器模型。仿真分析了关合角度及铁芯剩磁对换流变压器空载合闸励磁涌流的影响。研究了变压器空载合闸时抑制励磁涌流的选相关合策略。研究结果表明,当铁芯剩磁可忽略时选相关合策略为:A相在电压峰值时刻关合,B、C相延时5 ms同时关合。当考虑剩磁影响时,空载关合的选相控制策略必须考虑变压器切除时断路器三相开断的顺序,选取剩磁最大的第二开断相最先关合。当最大剩磁为正(或负)时,以该相母线电压负(或正)峰值时刻提前约0.6 ms作为该相关合时刻,变压器切除时最先开断的相延时5.45 ms关合,最后开断的相延时6.14 ms关合,可以起到抑制励磁涌流的良好效果。     

变压器励磁涌流判据分析

二次谐波制动原理是常用的判别变压器励磁涌流的方法。分析了二次谐波制动原理的常用算法,指出其不足之处,并以案例说明。分析了变压器励磁涌流的其他判据,如间断角原理、波形对称原理、磁通特性原理和基于变压器模型的保护方案。最后提出了智能理论识别法,并重点介绍了支持向量机的识别原理。     

变压器励磁涌流判据分析

二次谐波制动原理是常用的判别变压器励磁涌流的方法。分析了二次谐波制动原理的常用算法,指出其不足之处,并以案例说明。分析了变压器励磁涌流的其他判据,如间断角原理、波形对称原理、磁通特性原理和基于变压器模型的保护方案。最后提出了智能理论识别法,并重点介绍了支持向量机的识别原理。     

换流变压器空载合闸励磁涌流有限元磁场仿真及受力分析

换流变压器在现场空载合闸时,其绕组内部可能会流过较大的励磁涌流,励磁涌流条件下换流变压器内部的磁饱和特性及受力情况在工程设计中不可忽略。为此,以某实际工程换流变压器网侧绕组空载合闸为例,采用Magnet软件3D有限元对电磁场域在无剩磁条件下不同合闸角度的励磁涌流进行仿真计算,且对于最严苛合闸角度叠加铁心剩磁工况下的励磁涌流进行仿真,并将仿真结果和工程经验算式结果进行对比,证明此仿真方法有效性;同时对励磁涌流条件下换流变压器内部不同部件的饱和特性进行深入研究,提出一种采用2D有限元轴旋转场域考虑换流变压器不同切面条件的绕组受力分析方法,并对换流变压器在最大励磁涌流条件下进行绕组受力剖析,结果表明工程设计中需采用2种切面条件下进行受力分析。     

换流变压器励磁涌流特性及其对差动保护的影响

换流变压器通常由2台两绕组变压器并联构成,这种特殊结构使其保护配置以及空载合闸时励磁涌流特性和普通变压器有很大不同.构成换流变的2台独立变压器的励磁涌流叠加可能出现明显的故障特征.结合现场的实际波形,对这种现象的产生和影响进行了详细分析,在此基础上提出了一种较为完善的换流变大差励磁涌流闭锁判据.     

特高压换流变压器励磁涌流选相合闸抑制方法研究

随机合闸空载特高压换流变压器产生的励磁涌流容易造成合闸失败。文中分析了换流变合闸涌流的特殊性,并从理论上分析了剩磁、合闸角及合闸电阻对合闸涌流的影响,提出了合闸电阻结合选相合闸的特高压换流变压器励磁涌流抑制方法。利用PSCAD软件结合某±800 k V特高压直流换流站实际工况开展建模仿真,比较分析了合闸电阻、选相合闸及同时采用这两种措施抑制励磁涌流的效果。结果表明合闸电阻随机关合产生的励磁涌流高达额定电流的5.4倍;合闸电阻结合选相合闸抑制方法在保证选相合闸偏差时间在±2 ms以内时可有效抑制励磁涌流到额定电流的2倍以下。该换流站断路器改造后换流变空载合闸一次成功,验证所提抑制方法的有效性。     

电力变压器的励磁涌流

电力变压器是电力系统中最关键的设备之一,它的稳定性直接影响着整个电力系统的安全运行。所谓励磁涌流就是电力变压器在空载闭合时,变压器线圈内产生的冲击电流。这种冲击电流数值可达额定电流的几倍甚至几十倍,且电流波形严重畸变,很容易造成变压器保护的误动作甚至造成变压器损坏,这将影响整个电力系统的安全运行。且随着硅钢片性能的提高,变压器的额定工作磁通密度比早期变压器有明显提高,这使得变压器的励磁涌流比早期的变压器更严重。     

变压器励磁涌流特性的分析研究

通过建立具体的系统变压器数学模型,对变压器励磁涌流产生的机理、特点及其特性影响因素进行了分析研究。仿真分析结果清晰、明了地揭示了变压器励磁涌流的特征量信息及其影响要素。     

基于控制策略的变压器励磁涌流分析

介绍了一个计及合闸角和剩磁效应的三相变压器模型 ,通过该模型推导出励磁涌流与合闸角和铁心剩磁通间的相互关系。在此基础上提出了基于DSP的分相合闸控制策略并给出相应的软、硬件设计思想。仿真结果表明 :该方法可大幅减小励磁涌流的冲击 ,使变压器各电磁参数迅速进入稳态     

12脉动换流变压器对称性涌流现象分析

分析了(特)高压直流系统中12脉动换流变压器的对称性涌流问题.根据云广直流输电工程中发生的一起12脉动换流变空充误跳闸事件,从剩磁和直流偏磁衰减的角度,采用和应涌流的分析方法,分析了12脉动换流变对称性涌流的产生机理、变化特点和影响该对称性涌流的各种因素,并根据现场实际录波数据,对12脉动换流变空充误跳闸事故做了详细的讨论.给出了两种解决办法解决12脉动换流变空充误跳闸问题,并得到现场试验验证.这可增强高压直流系统的安全稳定运行.     

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。     

变压器励磁涌流试验研究与分析

本文中作者通过对单台变压器在相同初始合闸相角下进行重复多次空载合闸试验以及单台变压器在不同初始合闸相角下的重复多次空载合闸试验,研究了励磁涌流峰值的出现规律。     

12脉动换流变压器对称性涌流现象分析

分析了（特）高压直流系统中12脉动换流变压器的对称性涌流问题。根据云广直流输电工程中发生的一起12脉动换流变空充误跳闸事件,从剩磁和直流偏磁衰减的角度,采用和应涌流的分析方法,分析了12脉动换流变对称性涌流的产生机理、变化特点和影响该对称性涌流的各种因素,并根据现场实际录波数据,对12脉动换流变空充误跳闸事故做了详细的讨论。给出了两种解决办法解决12脉动换流变空充误跳闸问题,并得到现场试验验证。这可增强高压直流系统的安全稳定运行。     

励磁变压器励磁涌流引起的调相机跳闸分析

同步调相机对特高压直流电网的安全稳定运行起着不可或缺的作用.结合调相机调试过程中励磁变压器保护误动情况,详细分析了调相机在启动过程中励磁系统产生谐波机理、励磁变压器产生励磁涌流的过程和原因,同时还分析了某厂家针对调相机启机过程研发的励磁变压器启动差动保护和常见差动保护的区别,从而得出励磁变压器差动保护能够保证调相机正常...     

高阻抗变压器涌流的特殊性比较分析

近年来高阻抗变压器空投时零序过流保护误动的事故频繁发生,文中围绕高阻抗变压器涌流的特殊性展开研究。首先明晰了变压器“绕组排布-磁通分布-等值电路参数”的对应关系以及励磁涌流产生机理。根据高压绕组内置型高阻抗变压器、低压绕组串联电抗型高阻抗变压器与普通结构型常规阻抗变压器的结构差异阐释了等值电路中自漏感和空心电感等参数的差异。基于参数差异,从理论上分析比较了三者涌流的特殊性:相同条件下,内置型高阻抗变压器的励磁涌流幅值大于串联电抗型高阻抗变压器和普通结构型常规阻抗变压器。考虑三角绕组环流影响后,串联电抗型高阻抗变压器的原方涌流幅值大于普通结构型常规阻抗变压器;三者涌流衰减均很缓慢,相对而言内置型高阻抗变压器较另两个略快。仿真结果验证了所得结论的正确性。