控制合閘電壓幅值的變壓器空載合閘勵磁涌流抑制方案研究.pdf

1、勵磁涌流過大會引起保護(hù)誤動作，減少變壓器的使用壽命，產(chǎn)生大量諧波，影響電氣設(shè)備正常運行等一系列問題。勵磁涌流的抑制一直是變壓器保護(hù)的關(guān)鍵問題之一，雖然勵磁涌流的識別和抑制已經(jīng)有很多較為成熟的理論和實際應(yīng)用，但這些方法或多或少的都存在不足之處。因此從勵磁涌流產(chǎn)生的原理入手，從根本上抑制勵磁涌流產(chǎn)生的方案具有理論和實際意義。本文在借鑒和總結(jié)前人研究工作的基礎(chǔ)上，針對變壓器空載合閘過程中產(chǎn)生的勵磁涌流，提出了一種控制合閘電壓的變壓器勵磁涌流抑

2、制方案。
　　首先在分析變壓器勵磁涌流的影響因素和推導(dǎo)勵磁涌流與各影響因素之間數(shù)學(xué)關(guān)系的基礎(chǔ)上，提出了一種合閘電壓幅值控制的變壓器勵磁涌流抑制方案，該方案在變壓器和系統(tǒng)電源之間增加一個合閘電壓控制電路，通過選擇適當(dāng)?shù)暮祥l電壓幅值控制曲線，對合閘電壓的幅值進(jìn)行控制，確保變壓器空載合閘過程中產(chǎn)生的磁通不超過飽和磁通。當(dāng)變壓器合閘電壓接近系統(tǒng)電源電壓時切除合閘電壓控制電路，改由系統(tǒng)電源直接供電，使變壓器平穩(wěn)進(jìn)入正常運行狀態(tài)。從而達(dá)到抑制

3、空載合閘勵磁涌流的目的。
　　然后根據(jù)磁通不等式約束與暫態(tài)磁通分量衰減規(guī)律給出了電壓幅值控制函數(shù)，并推導(dǎo)了電壓幅值控制函數(shù)中初值與變化斜率兩個參數(shù)的取值范圍與特殊值。采用PSCAD/EMTDC軟件分別對單相和三相變壓器不同狀態(tài)下的空載合閘過程進(jìn)行了仿真，并對磁通、勵磁涌流、差動電流等參數(shù)進(jìn)行了對比分析，仿真結(jié)果表明通過控制合閘電壓的幅值可以達(dá)到控制勵磁電流大小的目的，能夠?qū)畲庞苛骺刂圃跀?shù)值較小的范圍內(nèi)，從而較好的克服勵磁涌流的影

4、響。
　　最后分析了三相變壓器在外部故障與正常運行情況下各個時刻斷開三相后的剩磁與分閘角關(guān)系，歸納了剩磁的極值與特殊值的分布情況，將剩磁情況分為三類。針對每一類中最惡劣的剩磁和合閘角初始情況，搭建了仿真電路進(jìn)行了不同狀況下的空載合閘仿真，驗證了本文電壓幅值方案適用任何剩磁與合閘角情況。在上文電壓幅值控制方案的基礎(chǔ)上，以克服剩磁估算不準(zhǔn)確和計算繁瑣為目的，設(shè)計了一種可以應(yīng)對所有剩磁情況的新的電壓幅值控制方案。新方案提出了合閘過程中磁