变压器励磁涌流抑制方法研究
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变压器空载合闸励磁涌流抑制技术研究随着海洋石油越来越多的依托海底电缆电力组网进行边际油田开发,对电力组网的供电可靠性要求越来越高。
通常电力变压器空载合闸时会产生较大的励磁涌流,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,本文运用MATLAB软件对相控开关模型进行仿真和對串并联电阻数学模型进行分析,得出加装相控开关能够明显的抑制投切大容量变压器时产生的涌流。
通过串并联电阻能够加快冲击电流的衰减速度,使得变压器保护装置可以躲过涌流引起的误动作时间。
标签:变压器;空载合闸;励磁涌流;MATLAB一、项目概述中国海洋石油某油田由一艘浮式储油轮和两个井口平台组成。
储油轮作为油田的供电中心,共设置三台透平发电机组,单台机组的额定容量为4632kW,额定功率因数0.8;两个井口平台只设置有应急发电机,正常生产用电由储油轮通过两台4000kV A,6.3/10.5kV的升压变压器升压,然后通过两根海缆(3x50mm2)分别向井口平台供电,至井口海缆长度分别为3km和4.8km,井口平台再通过两台并列运行的4000kV A,10.5kV/0.4kV的降压变压器为平台上用电设施供电。
平台电力系统黑启动时,储油轮上仅有一台透平发电机为井口平台供电,空载投入6.3/10.5kV升压变压器产生励磁涌流导致单台机组关停脱网,必须开启两台透平发电机组才能承受励磁涌流冲击,因此严重影响了油田供电恢复的效率,必须对变压器采取励磁涌流抑制措施,降低对电网的冲击。
二、变压器励磁涌流解决方案1.变压器励磁涌流变压器原边绕组接在交流电源上而副绕组开路时的运行方式叫做空载运行。
变压器二次侧空载时,副绕组流过的电流为0;一次侧流过的电流称为励磁电流,该励磁电流流过一次绕组产生主磁通。
当变压器空载关合上口断路器时,由于合闸相位的随机性以及变压器剩磁的影响,使得铁芯磁通迅速趋于饱和,从而产生幅值很大、频率很高的励磁涌流。
变压器励磁涌流的分析及抑制方法探讨摘要:变压器励磁涌流一定程度上影响电力系统的安全运行及电力设备的正常工作。
如不对变压器励磁涌流进行必要的控制,可引发电网电压异变、谐波污染、保护误动等情况。
本文对变压器励磁涌流进行了简要分析,并总结探讨了抑制此现象的具体方法。
关键词:变压器;励磁涌流;抑制方法前言:电力系统是由发电机、变压器、输电线路和用户组成的生产、输送、分配和消耗电能的统-整体。
变压器是电力系统中重要的设备,它的安全性和稳定性对整个电力系统的运行十分重要。
变压器正常运行时,变压器的励磁电流很小,通常只有其额定电流的3%~8%,大型变压器甚至不到1%。
但当变压器空载投人电网时由于变压器铁心磁通的饱和以及铁心材料的非线性特征,会产生很大的励磁涌流,可能对电网的安全稳定运行造成危害。
因此,分析变压器空载合闸对电力系统具有重要意义。
1变压器励磁涌流1.1变压器励磁涌流概述变压器励磁涌流是一种谐波,在合闸给变压器充电时,电流表的摆针会波动很大,而后马上会恢复到正常的电流值,电流表的波动证明存在一定的电流产生的冲击所造成的,这个冲击电流被定义为励磁涌流。
变压器励磁涌流的产生由于时间比较短,对变压器本身并不能造成危险,但如果合闸充电次数的增多,由于大电流对线圈绕组的多次冲击,容易使对绕组间产生机械力的作用,固定在变压器上面的其它保护电元件就会产生松动,一旦产生误动作,就造成变压器的损毁和操作人员的伤害,因此对变压器励磁涌流必须进行抑制。
1.2变压器励磁涌流的特点在涌流中存在很大数量的高次谐波,主要是二次和三次谐波,所以在电流曲线上励磁涌流体现出来的是凸型波形。
变压器的励磁涌流的大小与变压器内的铁芯饱和度有着直接的关系,铁芯的饱和度越大,励磁涌流维持的时间就越短,具体表现为:合闸时,励磁涌流很大,但马上又恢复正常,但铁芯的饱和度不可能达到100%,因此变压器都会出现励磁涌流,只是产生的大小不同。
同时变压器越大,电磁涌流就越大。
变压器励磁涌流产生机理及抑制措施变压器是电力系统中不可或缺的电气设备,用于提高或降低交流电压。
然而,在变压器的日常运行中,会产生一种特殊的电流——励磁涌流。
励磁涌流的产生原因、影响及抑制措施,一直是电气领域研究的焦点问题之一。
一、变压器励磁涌流的产生机理变压器励磁涌流是由于变压器在没有负载的情况下,一侧电源给定电压后,产生的瞬时电流波动引起的。
其产生的原因主要有两个方面。
1. 变压器自身磁化特性变压器是由铁芯、线圈等部件组成的,当交流电源施加在一侧线圈上时,铁芯上会产生一个磁通量,使得另一侧线圈中也会产生一定的电势。
在低频条件下,变压器的铁芯上的磁场在每个电源周期内都会发生磁化与去磁化过程,即由于铁芯饱和,磁通量无法瞬间变化,从而在每个周期内形成一个磁滞回线。
当电源供给的电压陡然由0V变化到正常值时,铁芯中的磁场并不会即刻达到稳态,从而导致瞬间电流的波动,造成产生励磁涌流。
2. 电源特性影响电源的内阻、电源的输出电压质量均会影响励磁涌流的产生。
电源内阻较大时,输出电压下降幅度较大,对于变压器来说,电流的波动幅度会更大。
同时,电源产生电压的质量也会影响励磁涌流,例如,电源输出电压存在10%、20%的谐波成分时,变压器励磁涌流的幅值会更大。
二、励磁涌流的影响变压器励磁涌流产生后,将会对变压器和电力系统的安全及稳定性产生影响。
1. 变压器内部温度升高励磁涌流的产生将会引起变压器内部电阻损耗增加,从而导致变压器温度升高。
严重情况下,会导致变压器绝缘材料老化、泄漏及烧毁等事故发生。
2. 电力系统不稳定励磁涌流的存在会造成系统电压波动,电力系统的稳定性得不到保障,从而会降低其工作效率,甚至带来负面的经济损失。
三、励磁涌流的抑制措施为了避免励磁涌流带来的安全隐患及电力系统的不稳定性,有一些抑制措施可以采取。
1. 增加阻抗变压器防励磁涌流的一种常用方法是在变压器的一侧或两侧增加阻抗,这样可以限制励磁涌流的幅值并且控制其衰减时间。
变压器励磁涌流的抑制技术分析【摘要】变压器的励磁涌流问题已经成为电力系统运行所面临的一大难题,过大的励磁电流会损害变压器,同时也会影响电力系统的正常运转,影响供电质量,也很有可能会对电力系统内部反应较为敏捷的电子器械带来破坏,本文分析了变压器励磁涌流的特征,然后探究了励磁涌流的抑制技术。
【关键词】变压器;励磁涌流;抑制技术变压器在电力系统中居于主要地位,是必不可少的设备,其运行的稳定程度直接关系到电力系统安全。
当变压器稳定工作时,其励磁电流小,不会出现问题。
然而,如果变压器空载装入电网时,则会因为其铁心的性能与特征等带来大规模的励磁涌流,产生大量的冲击电流,难免会对电力等系统造成极大的损害,导致电力供应服务能力下降,同时也会为变压器本身带来不利影响,甚至会损坏或破坏变压器,降低绝缘性能等等,要想解决这一问题就要加大研究力度,通过采用抑制技术来减少励磁涌流对变压器的破坏和影响,只有这样才能确保变压器功能与作用的正常发挥。
维护电力系统的正常运转为了减少这些问题的出现,就要积极采用抑制技术,控制励磁涌流的规模,维护变压器的安全平稳工作。
一、变压器励磁涌流的特点探究目前,最经常使用的励磁涌流判断方法大部分都是参照所获得的变压器励磁涌流内部的特点等去规划和判断励磁涌流以及短路电流如图1所示,这一方法的错误判断比率相对较大,在对励磁涌流进行处理、协调过程中通常也是短暂性地关闭保护设施,预防其保护设备出现误动的情况。
基于以上分析可以看出必须采取有效方法来减少励磁涌流的出现。
图1 励磁涌流与短路故障状态区分二、变压器励磁涌流抑制技术的基本原理和方法1.励磁涌流的判断方法根据上面的细致全面探究,可以把功率耗费思想同变压器磁通的分析二者联系起来,拿出一个全新的励磁涌流判断策略,也就是电力系统与磁通二者的直流分量进行比较、分析,设ΔP是差瞬间有功功率,也是变压器所耗费的功率。
而ΔP0则代表其直流分量。
这其中展现了变压器所损耗的有效值,在两者相互对比之下形成一类全新的、科学的励磁涌流判断方法。
变压器励磁涌流抑制原理及现场应用优化引言:变压器是电力系统中重要的电能传输设备,其负责将高压电能转换为低压电能,并通过电能传输网络将电力供应到终端用户。
然而,在变压器投入运行时,励磁涌流可能会导致设备的电流波动和损耗,甚至造成电网的不稳定。
因此,为了保证系统的稳定运行,需要合理地抑制变压器励磁涌流并优化其现场应用。
一、励磁涌流抑制原理1.1励磁涌流的产生励磁涌流通常是由于变压器的磁路突然产生磁通时引起的。
在变压器的磁路中,磁通的变化速度往往比较快,导致励磁电流呈现出一个瞬时的增大过程,即励磁涌流。
1.2励磁涌流的影响励磁涌流对变压器和电网产生了不利影响,主要表现为:(1)变压器附加损耗:励磁涌流会导致变压器的额定电流上升,从而导致额外的电阻损耗。
(2)变压器振荡:励磁涌流在变压器铁芯和线圈之间产生电磁力,会引起变压器的震荡。
(3)电网不稳定:当变压器接入电网时,励磁涌流会产生电网的瞬时波动,影响电网的稳定性。
1.3励磁涌流抑制原理为了抑制励磁涌流,可以采用以下方法:(1)在变压器的电源供电系统中增加限流电抗器。
通过限制电源的短路能力,减少励磁涌流的电流峰值。
(2)使用励磁变压器。
励磁变压器是由辅励变压器和电抗器组成,通过控制辅助变压器的绕组电压来控制励磁涌流。
(3)通过安装软起动装置来逐步增加变压器的励磁电流,避免励磁涌流的冲击。
2.1选择适当的变压器为了减少励磁涌流对电网的影响,可以选择具有低励磁电流的变压器。
通常情况下,具有较低额定电压的变压器具有较低的励磁电流。
2.2控制变压器的励磁电流为了减少励磁涌流的影响,可以通过控制变压器的励磁电流来实现。
通过调节励磁变压器的绕组电压,可以减小励磁涌流的电流峰值,从而减少对电网的影响。
2.3优化励磁变压器的参数为了确保励磁变压器的效果,可以优化其参数。
包括选择合适的励磁变压器容量、安装位置和接线方式等。
同时,还需要合理地进行维护和检修,确保其正常运行。
变压器剩磁变化规律及励磁涌流抑制研究变压器是电力系统中常用的电力变换设备,其工作原理是利用电磁感应现象将输入电压转换为输出电压。
在变压器工作过程中,磁场的变化是十分重要的,而剩磁变化规律及励磁涌流抑制是变压器中的两个重要研究方向。
我们来了解一下剩磁变化规律。
剩磁是指在变压器工作过程中,磁场中的磁通量在磁场切断后仍然存在的部分。
剩磁的存在会影响变压器的工作性能,产生一些不良影响,如励磁涌流、励磁过程中的能量损耗等。
因此,研究剩磁的变化规律对于改善变压器的性能至关重要。
剩磁的变化规律与变压器的工作状态密切相关。
当变压器处于空载状态时,剩磁的变化规律主要受到电源电压的影响。
在电源电压的作用下,变压器的铁芯中会产生磁通量,当电源电压突然消失时,由于铁芯的磁导率不等于零,磁通量不会立即消失,而是以指数衰减的方式逐渐减小。
这种衰减的速度与铁芯的特性有关,可以通过剩磁衰减曲线来描述。
另一方面,当变压器从空载状态切换到负载状态时,剩磁的变化规律也会发生变化。
在负载状态下,变压器的磁通量会随着负载电流的变化而变化。
当负载电流突然减小或消失时,变压器的磁通量也会随之减小,但其变化规律与空载状态下有所不同。
除了剩磁的变化规律外,励磁涌流抑制也是变压器研究的重要方向之一。
励磁涌流是指在变压器刚刚通电时,由于剩磁的存在导致的瞬时大电流现象。
这种涌流不仅会对变压器本身造成损害,还会对电力系统的稳定性产生不良影响。
为了抑制励磁涌流,研究人员提出了各种方法和措施。
其中最常见的是使用励磁抗补偿装置,通过改变变压器的励磁电流波形来抑制励磁涌流的产生。
此外,还有一些其他的方法,如使用变压器辅助绕组、改变变压器的设计参数等,都可以在一定程度上减小励磁涌流。
剩磁变化规律及励磁涌流抑制是变压器研究中的两个重要方向。
研究剩磁的变化规律可以帮助我们更好地理解变压器的工作原理,优化变压器的设计和运行;而抑制励磁涌流可以提高变压器的稳定性和可靠性,保证电力系统的正常运行。
《微电网与配电网间串联变压器磁饱和及励磁涌流抑制策略研究》篇一一、引言随着现代电力系统的不断发展和复杂化,微电网与配电网之间的互连已经成为电力系统发展的重要方向。
在微电网与配电网间,串联变压器起着至关重要的作用,然而,磁饱和及励磁涌流等问题却常常给电力系统的稳定运行带来挑战。
本文旨在研究微电网与配电网间串联变压器的磁饱和及励磁涌流现象,并探讨相应的抑制策略。
二、磁饱和现象及其影响磁饱和是变压器在运行过程中常见的现象,当变压器中的磁通密度达到一定程度时,铁芯的导磁性能将显著下降,导致变压器的工作效率降低,严重时甚至可能造成设备损坏。
在微电网与配电网间串联的变压器中,由于电压等级的差异和负荷的波动,磁饱和现象更为突出。
磁饱和会导致以下问题:一是变压器效率降低,能源浪费增加;二是可能引发局部过热,导致设备损坏;三是可能影响电力系统的稳定运行,甚至引发系统故障。
因此,对磁饱和现象的研究和抑制策略的制定具有重要意义。
三、励磁涌流及其影响励磁涌流是变压器在投入运行时产生的暂态电流,其幅值可达额定电流的数倍。
在微电网与配电网间串联的变压器中,由于系统结构的复杂性,励磁涌流的问题更为严重。
励磁涌流会带来以下影响:一是可能引发继电保护装置误动作,导致系统故障;二是可能对变压器的绝缘系统造成损害,影响设备寿命;三是可能对电力系统的电能质量造成影响。
因此,对励磁涌流的研究和抑制策略的制定同样重要。
四、磁饱和及励磁涌流的抑制策略针对微电网与配电网间串联变压器的磁饱和及励磁涌流问题,本文提出以下抑制策略:1. 优化设计:在变压器设计阶段,应充分考虑运行环境、电压等级、负荷特性等因素,合理选择铁芯材料、优化绕组结构,以提高变压器的抗磁饱和能力。
2. 安装保护装置:在变压器上安装适当的保护装置,如差动保护、过流保护等,以在发生磁饱和或涌流时及时切断电源,防止设备损坏和系统故障。
3. 合理调度:通过合理调度微电网与配电网的功率分配,降低变压器的负荷波动,从而减少磁饱和和励磁涌流的发生概率。
220kV变压器空载合闸励磁涌流及抑制措施分析引言励磁涌流是变压器合闸电源时的一种暂态状况,所有三个相以及接地中性点都有可能出现涌流。
对变压器差动保护来讲,励磁涌流可视为一种差动电流。
暂态涌流并不属于故障条件,保护仍需制动,这是变压器差动保护设计时需考虑的重要因素。
随着电力变压器制造中新型硅钢性能的改进以及采用速度很快的差动继电器,励磁涌流现象变得更为突出。
1励磁涌流产生机理及危害变压器铁芯的非线性饱和特性会导致其空载合闸时产生励磁涌流。
涌流的波形、大小和持续时间取决于许多特性因素,如变压器容量、绕组接法、合闸时电压的相位角、合闸绕组所在部位、铁芯的剩磁及磁化特性等。
励磁涌流仅流进变压器一侧的保护区(即实际电源侧),由于在差动保护看起来为真实的差动电流而使继电器动作。
励磁涌流主要分为:合闸涌流、合应涌流和恢复涌流。
其中,合闸涌流的本质是合闸的时候,变压器磁通不能突变。
由于合闸角、主变剩磁等原因,会导致主变磁通饱和,产生很大的励磁电流。
变压器纵差(分相差动)保护用来保护主变三侧,但是励磁涌流始终是纵差(分相差动)保护无法完全解决的问题,其原因在于用电量保护来保护磁联系的元件,必然存在缺陷。
励磁涌流主要危害:(1)可能引起变压器差动保护动作,造成投运失败,影响送电效率。
(2)数值大的励磁涌流会导致变压器及断路器因电力过大而受损,连续冲击会降低变压器绕组机械强度,损坏电气设备。
(3)导致周边换流站直流换相失败或功率波动。
2涌流检测方法当电力变压器合闸电源时,灵敏的差动保护可能误动。
为使差动保护躲过涌流,必须采取措施使算法能区分涌流状况与故障状况。
波形对称法:将流入继电器的差流进行微分,将微分后波形的前半周数据和后半周数据逐点做对称比较,故障电流基本上是工频正弦波,波形对称。
而励磁涌流时,三相差动电流中有大量的二次谐波和三次谐波分量存在,波形发生畸变、间断、不对称,利用算法检测出这种畸变,即可识别出励磁涌流。
500kV变压器的励磁涌流与抑制方法摘要:变压器是现代电网建设的重要部分,本文简述了励磁涌流在500kV变压器空投时的危害,励磁涌流产生原因及其三种控制措施。详细介绍了微机型涌流抑制器在兰溪电厂500kV主变上的工程应用,现场试验结果表明,微机型涌流抑制器可以成功抑制变压器空投时的励磁涌流。关键词:500kV变压器;励磁涌流;微机型涌流抑制器;抑制当500kV主变空载投入电网或外部故障切除后电压恢复时,断路器分合操作的瞬间,系统电压的相角通常都是随机的且不确定的,由于变压器铁芯磁通的饱和及铁芯材料的非线性特征,会产生很大的励磁涌流。由励磁涌流引起的电压突降、操作过电压以及保护误动等故障,对发电厂或电网电气主设备如发电机、变压器和高压开关的危害都是非常大的。多年来继电保护设备或电力控制设备通过区分励磁涌流与故障电流的特征差异来识别励磁涌流,但励磁涌流的形式变化多样,识别的准确率不高,甚至以延长保护动作时间、降低保护灵敏度及牺牲可靠性为代价。微机型励磁涌流抑制器在识别的基础上,采取抑制措施,主要用于抑制电力变压器及电力电容器空投时的涌流。1励磁涌流的产生变压器投入后,绕组在磁路中的变压器会出现偏磁现象,这种现象属于单极性的。对该磁通的极性和投入前变压器的剩磁极性进行相比较,结果相同时会出现稳态磁与剩磁以及偏磁叠加而造成磁路饱和的现象,使励磁电抗绕组在地变压器上时,会有很大的励磁涌流产生。2励磁涌流的特点高次谐波分量会大量地存在于励磁涌流中,其中主要的电流是二次谐波分量,尖顶波是变化的曲线。在三相变压器中存在着不同大小的二次谐波,但是较大的二次谐波至少存在一相。励磁涌流波形明显偏于时间轴一侧,含有很大的非周期分量电流,励磁涌流的衰减常数与铁芯的饱和程度有关,饱和越深,电抗越小,衰减越快。中小变压器涌流倍数大,衰减较快(可达10Ie,衰减时间0.5~1s),大型变压器涌流倍数较小,衰减慢(4~6Ie,2~3s,甚至1min)。励磁涌流非正弦波,呈现尖顶波,相邻两个波形之间出现间断,宽度为间断角,间断角大小与铁芯饱和磁通和剩磁大小有关。3励磁涌流的危害励磁涌流的危害是较大的,因为直流分量在励磁涌流中会将电流互感器中的磁路磁化过度,影响测量精度,容易造成变压器中继电保护装置出现误动的现象,尤其严重影响变压器的差动保护,使变压器在投运过程中屡次失败。将电流接入到一台空载的变压器上所生成的磁力涌流,会使电气内部相邻连接的电站中运行的变压器出现和应涌流,发生误跳闸的状况,造成大面积的停电。若励磁涌流数值较大,会使断路器以及变压器由于动力过大而受损。造成电网电压骤升或骤降,导致其它电气设备无法正常工作,特别是易诱发操作过电压,损坏电气设备。4励磁涌流控制措施的选择4.1在变压器低压侧并联电容在变压器低压侧并联一定的电容,变压器低压侧产生的磁通与高压侧磁通极性相反,对主磁通起去磁作用,从而达到抑制励磁涌流的目的。该方法的缺点是选取并联电容值困难,电容过大或过小都不能有效地抑制涌流。而且电容值一经选定无法调节,这样在每次合闸时由于合闸角度的随机性就很难与主磁通完全匹配,无法起到去磁作用,因此很难在工程实际中应用。4.2变压器中性点串接电阻在变压器中性点串入一电阻,三相延时合闸空载变压器。虽然这方法简单,但是500kV系统电厂采用GIS断路器,断路器都有非全相保护,不允许分相合闸操作,因此该方式不能应用于500kV系统电厂,而且中性点串入电阻还会改变500kV系统的零序网络,给继电保护整定带来困难。4.3控制三相开关合闸时间变压器的总磁通由剩磁、偏磁和稳态磁通三者组成。在变压器任一侧绕组突然上电或是突加电压的过程中,剩磁、偏磁和稳态磁通三者叠加,有可能在某个时段使磁路饱和或不饱和,若是不饱和将不会产生励磁涌流。而剩磁和偏磁的极性和数值可以通过交流电压的分闸角和合闸角来控制。分闸是可通过对外施电压进行实时检测获得,因此剩磁的极性和数值是可知的,那么抑制涌流就是在已知剩磁极性的前提下控制合闸角(即偏磁)了。表1给出了剩磁及偏磁与α的关系,α对于剩磁ΦRes为切除角,对于偏磁Φp则为合闸角[3]。从表1中可见在已知切除角的前提下选择合闸角,完全可以做到在电压突增时产生的偏磁Φp恰好去抵消或削弱剩磁ΦRes,再加上与稳态磁通Φ的配合完全可以控制磁路的合成磁通不超过饱和磁通Φsat,产生励磁涌流的“土壤”被铲除,当然就不会有励磁涌流了。表1剩磁及偏磁与α的关系空充电源时偏磁和剩磁极性相反,与稳态磁通共同作用可抑制励磁涌流。基于这种剩磁和偏磁互克原理的涌流抑制器在国内电力系统中已经得到广泛应用。5励磁涌流抑制器在某电厂的应用5.1涌流抑制器二次回路介绍涌流抑制器接入电源侧电压(II母电压)、受控电源(5031开关)的电流和电压,获取三相电源电压的分合闸角。#3主变5031开关的分合闸指令经涌流抑制器发送给5031开关的分合闸回路。在进行#3主变空载合闸时,运行人员需将屏柜上的3KK切换开关切至“经3YL”,由NCS监控后台发出分合闸命令,经涌流抑制器装置对5031开关进行分合闸。5.2涌流抑制器动态试验5.2.1试验目的及内容某电厂在#3主变5031开关对#3主变受电冲击时进行涌流抑制器动态试验。共冲击2次,每次间隔10min,录取波形,每次录取主变冲击电流波形,并逐步优化涌流抑制器内部参数,使其工作在最佳状态点。
变压器励磁涌流的抑制方法变压器是电力系统中重要的电力设备之一,用于变换电压和电流。
在变压器的运行过程中,涌流是一种常见的问题,会对变压器的稳定运行和设备寿命造成不利影响。
因此,抑制变压器励磁涌流是非常必要的。
励磁涌流是指在变压器初次通电时,由于磁路中的磁场急剧变化所产生的瞬态电流。
这种涌流会导致变压器的铁芯饱和,进而引起磁损耗和温升的增加,甚至可能损坏绝缘。
因此,抑制变压器励磁涌流可以有效提高变压器的运行效率和使用寿命。
一种常见的抑制变压器励磁涌流的方法是采用串联电抗器。
串联电抗器是一种电气元件,它的电抗性质能够抵消变压器励磁涌流的影响。
在变压器的输入侧串联一个适当的电抗器,可以有效地减小励磁涌流的幅值,降低变压器的磁损耗,提高变压器的效率。
另一种抑制变压器励磁涌流的方法是采用变压器差动保护装置。
差动保护装置是一种用于检测变压器状态的装置,可以及时发现变压器的异常情况,并采取相应的措施进行保护。
在变压器的输入侧和输出侧分别安装差动保护装置,可以实时监测变压器的电流差异,一旦发现异常情况,就会自动切断电源,避免励磁涌流对变压器的影响。
合理设计变压器的参数也是抑制励磁涌流的重要手段。
通过选择合适的铁芯材料、匝数比和绕组抗阻值,可以减小励磁涌流的幅值,降低变压器的磁损耗。
同时,还可以合理布置变压器的绕组,减小磁场的漏磁,进一步减小励磁涌流。
在变压器运行过程中,适当控制励磁电流的启动时间也是抑制励磁涌流的有效手段。
通过调整变压器的启动方式和启动时间,可以使励磁涌流的幅值逐渐增大,避免突变的励磁涌流对变压器产生影响。
还可以采用软启动技术来抑制励磁涌流。
软启动技术是一种通过逐渐增加变压器的励磁电流来启动变压器的方法,可以有效减小励磁涌流的幅值,降低变压器的磁损耗。
抑制变压器励磁涌流是保证变压器正常运行的重要措施。
通过采用串联电抗器、差动保护装置、合理设计变压器参数、控制启动时间以及采用软启动技术等方法,可以有效降低励磁涌流的幅值,提高变压器的运行效率和使用寿命。
变压器空载合闸励磁涌流及其抑制措施随着低压隔离变压器容量的不断增大,空载合闸励磁涌流的危害愈发严重,甚至严重影响了大容量低压隔离变压器的应用。
由于变压器铁芯材料励磁特性具有非线性特性,当铁芯磁通低于饱和时也就是变压器处于处于空载的稳态运行时,励磁电流是十分小的,仅占额定电流的0.2%~1%。
但是,当变压器空载合闸时,就会收到变压器铁芯剩余励磁及当变压器刚刚进行初载合闸时初相角所带来的随机性,而导致铁芯磁通逐渐趋于饱和状态,产生较大幅度值的励磁涌流其最大的峰值甚至可以达到变压器标准额定电流的6~8倍。
发生如此大的励磁涌流,必然会造成电网电压的不断波动,造成变压器的继电保护错误动作,从而诱发操作过电压,给电力电气设备带来严重的安全隐患。
为了有效抑制变压器空载合闸产生的励磁涌流,可以采取以下5种措施:一、变压器低压侧并联电容法在变压器低压侧并联一定的电容,变压器低压侧产生的磁通与高压侧磁通极性相反,对主磁通起去磁作用,从而达到抑制励磁涌流的目的。
二、在变压器的输入端串联电阻变压器合闸时,在变压器的输入端与电网间串联适当电阻可以限制冲击电流,串联电阻法能有效限制合闸冲击电流。
三、控制三相开关的合闸速断由于合闸瞬间外施交流电压的峰值为最大值时,变压器不会产生励磁涌流的特点,通过控制三相开关合闸的角度抑制励磁电流。
四、内插接地电阻由于变压器空载合闸时三相励磁涌流不平衡,在三相变压器的中性点处连接一个接地电阻,来抑制变压器的励磁涌流。
五、在升压变低压侧安装变压器合闸涌流一体化抑制装置变压器合闸涌流一体化抑制装置是基于电感线圈遵循磁链守恒原理,在变压器内部无剩余磁通时,选择在电压峰值,磁通为0时合闸将有效的避免涌流的产生;而在变压器内部有剩余磁通时,若能得知剩磁的极性和数值,在预期磁通等于剩磁通电压角度合闸,将有效的避免涌流的产生。
了解了变压器空载合闸励磁涌流及其抑制措施,有助于抑制变压器励磁涌流。
时间有限,想要了解更多变压器励磁涌流知识与治理方法,期待您与小编下期不见不散。
变压器励磁涌流抑制方法及措施探讨变压器励磁涌流抑制方法及措施探讨摘要:在智能化变电站中,随着电力系统对于设备的智能化水平及可靠性要求越来越高,控制变压器励磁涌流的方法也越来越多,文章对目前较为新型的变压器励磁涌流方法进行对比分析,并对其在智能化变电站中的应用提出相应建议,为广大设计工作者提供参考。
关键词:变压器;励磁涌流;抑制方法1 变压器励磁涌流的形成原理励磁涌流是变压器的核心部件,铁心处于饱和状态时引发和引起的一种现象。
在变压器铁心处于不饱和状态时,铁心磁化曲线的斜率很大,这时候励磁电流接近零值。
但是一旦变压器铁心出现饱和状态,磁化曲线斜率变小,电流就会随着磁通呈现线性增长的状态,进而最终演变为励磁涌流的现象。
在变电站设计规范中,目前的常用变电站饱和磁通一般设定为1.15~1.4之间,而电力变压器的运行电压不超过额定电压的10%。
因此在变电站正常使用过程中,电力变压器一直处于稳定运行状态,变压器的磁通数值都不会超过设计的饱和磁通的数值,而变压器的核心部件铁心也不会达到饱和状态,也就不会引发励磁涌流的现象。
例如,最严重的是电压过零时进行合闸操作,假若此时铁心的剩磁,非周期磁通为经过半个周期后,磁通将远大于饱和磁通,则会形成变压器严重饱和的状态,才会导致出现励磁涌流的现象。
2 变压器励磁涌流的破坏性分析以及抑制原理抑制电力变压器励磁涌流的原理与电容器的充电涌流抑制原理是相似的。
首先是电流属于储能元件,变压器不容许电流突变,而电容器则不容许电压突变,因此在两者进行空投电源时都将诱发一个暂态的过程。
变压器空载接入电源的时候,或者变压器出线发生故障被继电保护装置切除时,由于变压器某侧绕组感受到外施电压的骤增,进而会产生数值极大的励磁涌流。
这种由暂态过度到常态所诱发的励磁涌流,不仅峰值大,还含有极多的谐波及直流分量,会对电网运行及电气设备造成破坏性的影响。
因此为了保障发电站、变电站以及输变电线路运行的正常,需要对变压器励磁涌流采取相应的抑制及保护措施。
大容量交流变压器励磁涌流及其抑制措施研究摘要:伴随着高压电网的快速发展,我国电网结构有了很大变化,电网互连对电力系统运行提出了严格要求。
变压器作为高压交直流输电系统核心设备,变压器投切操作成为电网运行常见现象。
结合变压器铁芯饱和特点,空载合闸、区外故障后切除时会出现不稳定、高谐波的励磁涌流,影响着系统运行。
对此,怎样抑制大容量交流变压器励磁涌流成为主要研究内容。
关键词:大容量交流变压器;励磁涌流;抑制措施;方法分析现阶段,常见抑制励磁涌流的方法有选相合闸、串电阻合闸、改变剩磁,但是这些方法都存在一定不足。
对此,本文立足于电网发展需求,对大容量变压器励磁涌流展开分析,制定抑制措施,保证交直流混联电网与系统运行稳定。
一、励磁涌流特点与影响因素(一)故障切除后恢复性涌流机理恢复性涌流指的是变压器出现故障问题后,故障切除后变压器电压由低至高到运行电压,电压上升的暂态时,变压器发生饱和出现较大励磁涌流。
变压器故障切除后电压恢复过程被认为与变压器空载合闸过程相同,事实上变压器故障切除后的电磁暂态过程有自身的特征。
(二)高压变压器与电磁暂态仿真模型高压变压器为单相、油浸、无励磁调压耦变压器,其结构为主体变压器与调压补偿变压器。
其中,主体变压器为单相、油浸式自耦变压器为单相五柱式、四柱式铁芯组成。
调压补偿变压器组成为油箱的中压中性点无励磁调压变压器及低压补偿变压器组成。
电磁暂态仿真模型有着不同形式的铁芯与非线性、频率相关的特征。
结合变压器复杂性特点与原理,提出了优化电磁暂态模型,例如:频率特性、铁芯磁饱和,现阶段已经在仿真软件中得到实现。
通常状态下,变压器模型可以分为线圈与铁芯,线圈是线性材料组成的、铁芯材料为非线性,二者具有频率关联性。
因为研究的变压器模型不一,因而需要注意方法也有着明显差异,例如:铁芯在铁磁谐振仿真中有着重要作用,但是在负载与短路计算中经常被忽视。
(三)系统短路容量与和应涌流影响因素系统抗组对变压器励磁涌流水平也有着重要影响,当电压源恒定时,结合电压和磁链间有着密切联系,回路总磁链不变,系统等值电抗发生变化,回路总电感发生变化。