蒙东地区变压器直流偏磁现象检测与抑制方法

直流偏磁是影响变压器正常工作运行的一种典型现象。在分析变压器直流偏磁产生机理的基础上,认为直流输电系统入地电流是产生直流偏磁的主要影响因子。采用开发的直流偏磁带电测试仪和直流偏磁在线监测系统对蒙东地区的变压器中性点直流分量进行了测试。结果表明,蒙东地区变压器中性点直流分量已影响变压器的正常运行。     

特高压直流输电对交流电网变压器的影响

本文以糯扎渡-鹤山±800 kV特高压直流输电系统为研究对象,分析了特高压直流输电系统采用单极大地方式运行时直流偏磁产生的原因及对交流变压器本身和电网的影响,对流过变压器绕组直流电流大小的相关问题进行了讨论,并结合目前江门电网的情况提出几点抑制流入变压器中性点地中直流的措施。     

关于消除电网系统主变压器直流偏磁问题的分析

1直流偏磁产生的原因与现状 1．1背景 广东电网的±500kV西电东送和天广直流线路输电在近年相继投产,单极一大地运行方式是直流输电的运行方式之一,在这种运行方式下,直流接地极作为直流工作电流的返回通道,是直流输电系统的重要组成部分,将会影响接地极周围变电站接地网地电位的变化。当直流接地极电流引起变电站接地网地电位升高时,若两个变电站接地网之间存在电位差,直流接地极电流将有一部分流经变压器中性点、变压器绕组及输电线路。     

变压器中性点直流电流的危害以及抑制措施的研究

随着直流输电方式的推广使用,对于传统电网产生了不良影响,其中包括由于直流入地电流使得附近变电站地电位升高,直流侵入中性点接地的变压器,导致变压器中性点直流偏磁现象,使得变压器中性点直流电流过大,变压器噪声与振动加剧,甚至导致变压器局部过热以及绝缘加速老化等问题。     

广州地区主变中性点直流偏磁抑制措施研究

我国发电能源和用电负荷的分布不均衡,华南和华东地区经济发达,电力需求空间大,能源却极奇缺乏。西部经济发展相对滞后,但能源资源丰富。通过高压直流输电技术将西电东送,能极好地解决此问题。目前以广东为受端的直流输电系统共有八回,直流输电系统单极大地回线方式运行给广州地区内中性点直接接地的主变压器带来严重的直流偏磁问题,造成变压器振动、噪声异常,电网谐波增大,对电网的安全稳定运行构成威胁。通过仿真计算,得到广州地区直流分布情况,并针对性提出直流偏磁抑制措施实施站点。     

分布式变压器直流偏磁多状态量检测技术研究

直流偏磁严重威胁着电力变压器的安全运行。为了确定直流偏磁的影响范围及程度,开发了分布式电力变压器直流偏磁中性点电流、噪声以及振动多状态量监测系统并投入实际应用。系统由分布式监测终端以及远程监测服务器构成。由霍尔传感器、传声器以及加速度传感器构成检测系统前端,对中性点电流、噪声以及振动信号进行了50 Hz及其谐频幅值分析。通过设计1/3倍频程滤波器计算噪声信号1/3倍频程以及等效A声级,检测结果由监测终端分析整理后通过GPRS网络远程传输至监测服务器并存储至数据库。利用监测服务器实现当前各变压器直流偏磁状况实时显示以及历史数据查询。现场应用结果表明,所设计的分布式变压器直流偏磁多状态量监测系统测量结果准确、信号传输稳定,有助于确定直流偏磁的影响范围及程度,为直流偏磁的针对性控制提供技术支持。     

500kV自耦变压器直流偏磁振动特征提取与模式识别方法研究

为了对自耦变压器直流偏磁进行有效检测,以变压器振动加速度信号为观测量,对比分析了直流偏磁前后500kV自耦变压器振动加速度频谱的变化特性,提出了奇偶次谐波比、频谱复杂度以及小波包能量等原始特征参数,利用主成分分析方法对原始特征参数去相关处理,采用最小二乘支持向量机的方法对直流偏磁主特征进行了模式识别。结果表明,直流偏磁对变压器振动时频特性影响显著,采取中性点电容隔直措施后,自耦变压器仍然存在较为严重的直流偏磁问题,所提出的原始特征参数能够有效反映变压器直流偏磁状态,利用主成分分析方法显著降低了特征空间维数,采用最小二乘支持向量机的方法能够实现自耦变压器直流偏磁主特征的模式识别,通过核函数参数对调整,识别准确率可达100%。所提出的方法为变压器直流偏磁的有效检测提供了技术支持。     

配电网单相接地期间电压互感器直流偏磁机理及抑制措施分析

为解决单相接地期间中性点不接地配电网电压互感器直流偏磁,导致励磁电流畸变过电流,谐波、振动、损耗和发热增加等,造成电压互感器故障、一次侧熔断器频繁熔断和危害配电系统的问题。通过瞬时对称分量法求解了故障期间电压互感器励磁电流表达式,分析了电压互感器直流偏磁的产生机理,提出了一种考虑灭弧的直流偏磁抑制措施,基于PSCAD/EMTDC仿真软件搭建了中性点不接地配电网,针对单相接地引起电压互感器直流偏磁的影响因素及抑制措施的有效性进行仿真。结果表明,铁心饱和、故障相角是影响电压互感器直流偏磁的重要因素,所提措施能够有效抑制直流偏磁过电流的发生。     

直流偏磁增大换相失败风险的机理分析及仿真

对直流偏磁、电压畸变导致过零点漂移以及与换相失败的关系进行了分析,指出直流偏磁场景下换流变压器的励磁电流将发生畸变,使得变压器励磁电抗工作在非线性区域,不仅可能引起交流母线电压的畸变以及换相线电压过零点漂移,甚至可能增大换相失败的风险.基于所建立的中国南方电网交直流混联输电系统PSCAD/EMTDC仿真模型,对特高压直流输电双极平衡和大地-单极运行工况下同一故障场景的换相失败风险进行了仿真分析和对比,结果验证了理论分析的正确性.     

直流偏磁对换相失败的影响机理及定量分析方法

针对直流输电系统故障恢复过程中出现的异常换相失败现象,理论分析了换流变压器直流偏磁、换相电压波形畸变、异常换相失败三者之间的关系。以换相电压波形畸变为桥梁,提出了直流偏磁对换相失败影响的定量分析方法。根据采用某特高压直流输电系统实际工程参数建立的PSCAD/EMTDC仿真模型,应用所提方法分析了其故障恢复过程中异常换相失败,揭示了直流偏磁、电压畸变以及换相失败之间的内在联系并且量化了直流偏磁造成的换相电压谐波畸变对换相失败的影响,论证了方法的工程实用性。     

500kV某变电站35kV侧电容器组运行故障分析及治理措施

<正>电力系统中,并联电容器组作为无功补偿设备十分普遍,随着输变电技术的发展,电力电容器已成为电力系统中重要的设备,运行电网中存在的谐波与并联电容器组相互作用,会产生谐波放大甚至发生谐振,对系统及其他电气设备造成危,很多并联电容器组因为谐波的出现而导致过热,响声异常等损坏现象,无法正常运行。高压直流输电和地铁运行过程期间也会对电网引发一系列问题,变压器直流偏磁问题为其中之一,变压器直流偏磁将会引起一系列的不良后果,     

变压器直流偏磁现象及其抑制措施

对变压器直流偏磁产生的原因及影响进行了分析,对现有的直流偏磁抑制措施及其优缺点分别进行了阐述,并对直流偏磁的研究方向进行了展望。     

400Hz正弦波逆变电源偏磁控制系统研究

研究了单相桥式正弦波逆变电源产生直流偏磁的原因,对输出变压器产生偏磁的各种情况进行了深入分析,充分地考虑了控制电路、主电路开关管特性不一致、驱动电路、调理电路以及负载扰动对变压器的影响,提出了一种新的偏磁控制系统.实验结果表明,该系统能消除逆变电源各部分所引起的直流偏磁,在400 Hz正弦波逆变电源中具有较高的实用价值.     

抑制直流偏磁导致的互感器饱和的直流补偿法

在超特高压直流输电线路相继投入运行的背景下,直流偏磁造成电流互感器(current transformer,CT)饱和的现象日趋严重,抑制CT饱和尤为重要.通过直流偏磁产生机理和CT等效模型的建立,推导得到3种CT暂态饱和时的二次电流及铁芯磁链表达式,并提出直流补偿法来抑制直流偏磁导致的CT暂态饱和.基于电力系统计算机辅助设计PSCAD(power sys-tems computer aided design)仿真平台,分析直流偏磁对CT二次电流的影响,通过定量计算得到补偿直流与偏磁电流的对应关系.抑制电流互感器暂态饱和可以确保其准确地将一次电流传变至二次侧,二次电流波形不会出现畸变,能够避免因差流过大引起的保护误动,确保电力系统安全可靠运行.此外,针对励磁涌流及接地故障造成的CT饱和,仿真结果验证该方法切实可行.     

变压器感应滤波技术抑制HVDC谐波不稳定机理研究

高压直流输电系统(HVDC)当交直流侧发生谐振或者换流变压器铁芯饱和时,将产生谐波不稳定的现象.针对HVDC系统谐波不稳定现象发生的机理,提出采用感应滤波技术抑制谐波不稳定的方案,并且基于PSCAD/EMTDC仿真软件建立基于感应滤波技术的高压直流输电仿真模型,计算了系统阻抗频率特性,并分析感应滤波技术对直流偏磁状态下...     

级联H桥型多电平逆变器中变压器偏磁抑制控制方法研究

为了抑制级联H桥型逆变器连接变压器时存在的变压器偏磁现象,通过对变压器偏磁现象的形成机理研究,发现变压器原边电压和副边电流的直流分量是造成变压器偏磁现象的主要原因。根据变压器偏磁原因,提出了几种通过抑制逆变器滤波电感电流中直流分量来消除原边电压直流分量的控制策略。通过对比分析发现,电压反馈辅助以滞环控制器和检测电感电流的偏磁抑制控制器的控制策略动态响应较快,偏磁抑制比较彻底。在样机平台上进行了实验,结果表明,偏磁抑制控制器的控制策略可以完全消除级联H桥型逆变器的变压器偏磁现象,并且在投切电阻负载实验中,电压恢复时间仅在20ms以内。     

超声清洗设备输出变压器偏磁分析与控制

从理论上推导了大功率超声波清洗设备输出变压器磁化过程和存在的偏磁现象,用磁化特性与励磁电流及磁通示意图,分析了产生偏磁的原因及主要因素,提出了几种抑制变压器偏磁的方法.结果表明,选用MnZn铁氧体磁芯材料、施加电路平衡及电气隔离等措施,可抑制偏磁问题,输出变压器励磁电流大幅降低,没有偏磁现象,其工作温度和工作性能稳定,且转换效率高达85%以上.     

超高压直流输电系统中变压器的保护

由于超高压直流输电的特点,换流变压器与交流变压器在构造上有一些不同,再加上直流控制系统对故障的控制和调节作用,导致换流变压器和传统变压器保护存在差异。因此本文主要介绍了超高压直流输电系统中的换流变压器保护,分析了换流变压器的特点以及超高压直流输电的各种运行工况对换流变压器保护带来的影响,提出了换流变压器设计的总体设计思想和保护原理,比较了换流变压器和传统变压器保护的差异,并结合其特点提出相应的保护方案。     

直流偏磁下变压器绕组及垫块振动特性分析

直流偏磁使得变压器绕组振动加剧,目前采用将绕组简化为忽略垫块结构的圆柱模型的建模方法误差较大.建立包含垫块的线饼式绕组精细化模型,通过电磁场-结构场-流体场多物理场耦合的方法,在对直流偏磁下变压器磁场分布进行分析的基础上,对绕组及垫块的振动位移特性进行研究且进行实验验证.结果表明:直流偏磁下变压器漏磁增加且在特定角度分布集中,绕组在对应位置出现新的不平衡单边振动模式,绕组局部位移的不平衡使得垫块脱落的可能性增加,变压器抗突发能力下降.此研究可为变压器直流偏磁下运行状态监测提供理论指导.     

云广±800 kV特高压直流线路通信干扰计算

为了分析直流输电线路对通信干扰的影响,提出了一种准确计算直流输电线路对电信回路电磁干扰影响的方法.首次将交直流基波和谐波潮流统一算法应用于通信线路干扰计算中,在考虑了直流输电线路分布参数的情况下,进行了各种运行方式下直流输电线路的谐波电流和电压的计算,发现交流母线基波电压相位差对谐波电流计算有着不可忽略的影响.同时,利用线路的具体结构进行了通信干扰计算所需的各种参数的计算.在此基础上,根据不同运行方式分别计算了直流线路谐波电流正序、零序分量通过感性耦合引起的通信干扰,给出了云广直流线路在不同接近距离时通信回路上的等效干扰电压.提出的方法对正确地计算通信干扰有现实的意义.