控制合閘電壓幅值的變壓器空載合閘勵(lì)磁涌流抑制方案研究.pdf

1、勵(lì)磁涌流過(guò)大會(huì)引起保護(hù)誤動(dòng)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(yùn)行等一系列問(wèn)題。勵(lì)磁涌流的抑制一直是變壓器保護(hù)的關(guān)鍵問(wèn)題之一，雖然勵(lì)磁涌流的識(shí)別和抑制已經(jīng)有很多較為成熟的理論和實(shí)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(lì)磁涌流產(chǎn)生的原理入手，從根本上抑制勵(lì)磁涌流產(chǎn)生的方案具有理論和實(shí)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(duì)變壓器空載合閘過(guò)程中產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流，提出了一種控制合閘電壓的變壓器勵(lì)磁涌流抑

2、制方案。
　　首先在分析變壓器勵(lì)磁涌流的影響因素和推導(dǎo)勵(lì)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(lì)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(gè)合閘電壓控制電路，通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)暮祥l電壓幅值控制曲線，對(duì)合閘電壓的幅值進(jìn)行控制，確保變壓器空載合閘過(guò)程中產(chǎn)生的磁通不超過(guò)飽和磁通。當(dāng)變壓器合閘電壓接近系統(tǒng)電源電壓時(shí)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(yùn)行狀態(tài)。從而達(dá)到抑制

3、空載合閘勵(lì)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(gè)參數(shù)的取值范圍與特殊值。采用PSCAD/EMTDC軟件分別對(duì)單相和三相變壓器不同狀態(tài)下的空載合閘過(guò)程進(jìn)行了仿真，并對(duì)磁通、勵(lì)磁涌流、差動(dòng)電流等參數(shù)進(jìn)行了對(duì)比分析，仿真結(jié)果表明通過(guò)控制合閘電壓的幅值可以達(dá)到控制勵(lì)磁電流大小的目的，能夠?qū)?lì)磁涌流控制在數(shù)值較小的范圍內(nèi)，從而較好的克服勵(lì)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(yùn)行情況下各個(gè)時(shí)刻斷開(kāi)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(duì)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(yàn)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(jì)算繁瑣為目的，設(shè)計(jì)了一種可以應(yīng)對(duì)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(guò)程中磁