考虑铁心结构的三相变压器励磁涌流和角型绕组环流分析

基于三相组式、五柱式和三柱式铁心结构变压器的磁路特征和运行方程,首先,提出运用星形侧零序电流和电压来拟合角型绕组环流的数值方法,并进一步研究不同铁心结构变压器的角型绕组环流和励磁涌流的特点;然后,进行软件仿真和现场录波以验证该数值方法的有效性,可判断三相组式和五柱式变压器的各相绕组差流即为对应相的励磁涌流,而三柱式变压器某相的绕组差流并不是对应相的励磁电流;最后,进一步的理论分析与仿真验证表明,在3类铁心结构的变压器从星形侧空载合闸时,星形侧任意两相的线电流之差可以认为是这两相等效磁路的励磁涌流之差。研究结论可以为不同铁心结构三相变压器的励磁涌流识别提供依据。

励磁涌流引起换流变瓦斯继电器误动的振动及油流特性研究

在实际直流输电工程中,换流变压器在空载合闸时产生的励磁涌流导致其瓦斯继电器误动的事故频发,由于对励磁涌流下换流变压器振动及其油流特性的研究不足、故障机理不明确,瓦斯继电器误动等事故时有发生。为此,本文以某实际换流站中换流变压器网侧绕组空载合闸为例,搭建换流变压器励磁涌流电磁暂态模型,分析不同剩磁及合闸角下的换流变压器励磁涌流波形;搭建换流变压器电磁-力-流耦合的有限元模型,研究涌流作用下换流变压器的振动特性,箱体及油管内油流压强及流速特性。研究成果可为换流变压器瓦斯继电器在励磁涌流下的误动故障机理的分析提供有效参考。

高比例分布式电源接入下基于变分模态分解的励磁涌流辨识

分布式电源高渗透并网,呈现出运行复杂性与非线性,故障电流谐波特征显著,使得传统继电保护难以准确区分励磁涌流与故障电流。因此,首先分析了光伏与双馈风机接入产生谐波的表达式,推导了励磁涌流产生机理及谐波特性,并总结了励磁涌流与短路电流频率分量占比。据此,充分发挥变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)避免模态混叠的优势,采用VMD算法将故障电流分解为不同中心频率模态分量,比较不同模态方差贡献率进而辨识励磁涌流。仿真结果表明:所提辨识方法在不同故障类型、不同种类分布式电源以及不同合闸角等条件下均能准确地辨识,且辨识能在故障发生一个周波内完成,灵敏度高。

基于长短时记忆神经网络的励磁涌流与故障电流识别方法

变压器空载合闸时产生励磁涌流导致差动保护误动作的问题至今仍未能被完全解决.针对该问题,提出一种利用长短时记忆(LSTM)神经网络识别励磁涌流与故障电流的方法.首先,在PSCAD软件平台上搭建变压器空载合闸及内部故障仿真模型,通过仿真产生大量三相电流瞬时采样数据作为训练神经网络的样本集;然后,利用Keras平台搭建LSTM神经网络模型并完成训练;最后,利用新的仿真数据和现场故障录波数据对训练好的LSTM神经网络进行测试.结果表明LSTM神经网络可以快速准确地区分各种情况下的励磁涌流和故障电流,从而证实该方法的有效性.

高阻抗变压器励磁涌流研究综述

随着电网发展系统容量增大,具有成本低、额外占地面积小、限制系统短路电流能力强等特点的高阻抗变压器应用率不断提高。目前国外对于高阻抗变压器的研究较少,而国内对于高阻抗变压器未形成系统性研究。首先介绍高阻抗变压器的定义和设计原理,对不同高阻抗变压器的实现方式进行总结。其次,针对高阻抗变压器应用过程中凸显的励磁涌流问题开展理论分析。最后,对高阻抗变压器励磁涌流抑制措施进行总结和对比,并对高阻抗变压器的研究和应用前景进行展望。

基于简化模型的变压器励磁涌流计算方法

提出一种基于简化模型的变压器励磁涌流及电压计算方法。将变压器励磁电路的电流-磁通特性由非线性模型简化为线性模型,基于线性模型进行公式推导,得到励磁涌流及电压计算公式,并进行验证试验。试验结果表明,利用简化计算公式得到的励磁涌流和电压与瞬时分析法相比误差不超过0.012%。本文方法能够有效防止励磁涌流误动,提高电网系统的继电保护水平。

基于波形复杂特性的励磁涌流快速识别算法研究

针对电力变压器空载合闸于CT饱和、轻微匝间故障等扰动因素下励磁涌流快速识别困难的应用需求,提出一种基于电流波形复杂特性的励磁涌流快速识别算法;通过研究空载合闸、CT饱和、匝间故障等扰动因素下的励磁涌流波形复杂特性,提出采用改进变分模态分解算法,以实现固有模态分量的快速准确分解,同时,研究励磁涌流波形复杂特性的数值表征,提出波形复杂特性的数值表征策略,并选定样本熵和值作为励磁涌流快速识别的判据;模拟建立多场景扰动下的励磁涌流特性仿真模型,验证了所提出算法在空载合闸、合闸于CT饱和、合闸于匝间故障、变压器运行时发生内部及区内故障等工程场景下应用的快速性和可靠性。其中,该算法能够实现首个周波电流采集下的快速模态分解,并具有抗40 dB噪声干扰的抗噪性能,易于复杂扰动下励磁涌流信号快速、可靠辨识的工程应用。

基于响应面法的换流变压器励磁涌流峰值快速计算分析

为解决传统数值法和软件仿真法求解变压器励磁涌流存在模型参数固定、效率低下等问题,提出将响应面拟合计算方法运用在换流变励磁涌流的计算中,实现考虑到主心柱在不同剩磁的条件下的励磁涌流峰值随合闸角变化的高效计算分析。理论分析变压器励磁涌流的产生机理,提取出关键影响因素,采用参数建模建立换流变压器模型,通过响应面试验设计拟合绕组初始电流、合闸角和励磁涌流峰值之间的响应面模型,并验证响应面的精度。研究成果可为变压器励磁涌流快速计算分析、电力变压器数字孪生技术提供技术参考。

典型高阻抗变压器励磁涌流条件下电磁及机械特性研究

随着电网发展系统容量增大,具有成本低、额外占地面积小、限制系统短路电流能力强等特点的高阻抗变压器应用率不断提高。但是,高阻抗变压器因其空载合闸励磁涌流过大,导致零序涌流增大,从而增加了变压器所连母线上零序过流保护的误动风险,同时,国内外又缺少对高阻抗变压器系统性的研究。首先通过Maxwell有限元软件建立4种高阻抗变压器及同电压等级的普通变压器的二维仿真模型,研究变压器绕组及铁心之间的差异;然后开展了变压器励磁涌流特性的研究,明确了5种变压器之间的特性差异;最后,分析了变压器的磁密及电磁力之间的差异。从多方面入手,对高阻抗变压器进行了较为详细地、综合地研究,包括了当前所有的高阻抗变压器结构,为后续针对高阻抗变压器的研究提供了参考。

基于模糊理论的变压器差动保护励磁涌流识别方法

为提高电力系统变压器差动保护中励磁涌流识别的准确率和效率,为电力系统持续稳定运行提供科学保障,提出一种基于模糊理论的识别方法。该方法先提取励磁涌流现象的特征量,然后完成模糊的构建,最后利用改进BP神经网络实现网络参数优化,利用训练后的模糊Petri网络模型可实现励磁涌流现象的精准识别。实验结果表明,利用该方法进行识别,准确率均高于96.2%,耗时均低于15.2 ms,优于对比方法,应用效果较好。

工业厂房配电变压器励磁涌流抑制方法研究

针对变压器励磁涌流对实际运行项目的影响,分析变压器励磁涌流形成的原因,励磁涌流导致的电网电压暂降、铁磁谐振过电压、继电保护误动作等负面影响,结合某工厂实际在运行过程中存在的问题开展研究,对现有抑制变压器励磁涌流方法进行分析。某项目实施后的实际数据验证了可通过相控开关技术控制电力变压器投入的时间,可有效减小变压器励磁涌流,从而提高供电可靠性,降低投入变压器时可能造成的不利影响。

基于VMD-SVM的变压器励磁涌流辨识方法研究

本文提出一种基于改进VMD-SVM的励磁涌流辨识方法,利用变分模态分解方法提取涌流波形分特征,并结合模态函数特征构建特征矩阵;构建基于平衡机优化的SVM的励磁涌流识别模型,利用PSCAD电磁暂态仿真软件搭建模型,仿真得到数据后与实测数据结合共同验证所提方法的有效性,为当前电力系统抑制励磁涌流提供一定的参考依据。

励磁涌流抑制器在海上石油平台的应用

励磁涌流影响着海上石油平台电力系统的安全稳定运行。由于其引发的保护误动作、开关跳闸、电网冲击等,一直是电气人员很关注的问题。本文分析了励磁涌流产生的原因,在给变压器施压时通过控制磁路不饱和来抑制励磁涌流。采取的抑制策略是控制开关分合闸时刻在施加电压的同一初相位,保证合闸形成的偏磁抵消分闸后存在剩磁。

励磁涌流对变压器差动保护影响的分析及防范措施

由于变压器励磁涌流的多变性和不确定性,其值可达额定电流的6~8倍,通常在保护装置切除区外故障或空投变压器时在电压恢复时出现,可能引起差动保护不正确动作,特别是基于二次谐波制动原理的变压器差动保护,由于定值设定、制动模式选择的差异都有可能造成保护误动。文章针对兰州铝业有限公司自备电厂升压站联络变投运时差动保护误动的问题,结合现场故障录波图和相关数据,分析保护装置误动的原因,且通过对变压器励磁涌流波形特点进行分析,说明励磁涌流对变压器差动保护的影响并提出防范措施,以期为今后解决励磁涌流的相关问题提供参考依据。

多因素影响下电力变压器励磁涌流研究

现阶段,由于用户用电需求显著升高,传输电压等级增加,工业制造能力加强,变压器的单位容量显著增加,若发生故障问题,不仅不利于社会正常的生产生活,还会导致经济的损失。为了避免由于匝间故障引起的保护拒动与励磁涌流引起的保护误动,本文对多因素影响下电力变压器励磁涌流进行了研究,并运用有限元电磁仿真软件,建立了变压器三维计算模型,模拟励磁涌流的条件,为后续的电力变压器应用奠定基础。

一种串联限流电阻的变压器励磁涌流抑制技术

针对变压器空载合闸励磁涌流较大易造成变压器保护误动的问题,运用数学工具分析了变压器空载合闸时的暂态电流及磁通变化,并在仿真平台搭建模型分析了不同合闸初相角和剩磁对三相变压器励磁涌流的影响,并总结了变压器励磁涌流的特点,提出了磁能转移吸收的原理。基于该原理设计出一种变压器合闸回路串联限流电阻的励磁涌流抑制技术电气模型,阐述了该技术的电气原理及软件控制策略。最后,使用仿真工具分析验证了不同条件下变压器合闸回路串联限流电阻的涌流抑制效果明显。

一起励磁涌流闭锁导致的配电自动化开关异常动作案例分析

立足于当前云南电网配电自动化实用化背景,结合系统内一起配电自动化开关异常动作案例,针对配电自动化开关励磁涌流闭锁功能错误触发开展分析并给出优化建议。首先,介绍了线路参数及保护配置情况,奠定后续分析基础。之后,基于SOE信息复现开关动作过程,明确开关异常动作情况。最后,结合故障录波信息阐述配电自动化开关异动原因,并给出优化建议。

变压器励磁涌流及其抑制方法研究

当三相变压器空载合闸时,会对变压器及相连接电气设备造成冲击甚至损害,由于励磁涌流在波形幅值上与短路电流相似,当变压器发生励磁涌流现象时会导致变压器的继电保护装置将其判断为短路电流而误动作,对电力系统的稳定运行造成危害,造成重大经济损失。因此本文分析了电力系统中产生励磁涌流的原因,建立励磁涌流的数学模型,总结国内外专家对励磁涌流现象的处理方法,提出一种基于控制变压器合闸角实现抑制励磁涌流的方法。

大型水电站主变压器励磁涌流仿真研究与分析

空载变压器在充电过程中会产生励磁涌流,文章根据生产需求及设备运维需要,通过理论分析及仿真研究的方法,对变压器采取高低压侧全压充电进行了仿真分析。针对分析结果提出了有关建议,从而提高设备运维效率,对其他电站变压器运行与维护提供重要参考价值。

配网励磁涌流引起线路保护误动作的分析及处理

针对近年来在对线路恢复供电的过程中,偶尔会发生配电网励磁涌流引起线路保护误动作的问题,对历年来励磁涌流引起的事故进行了统计总结,分析了发生励磁涌流的基本原理和特点,得到了励磁涌流的辨识判断方法,并提出了防止配网励磁涌流引起线路保护误动作的事故处理流程和解决措施。