基于多线圈耦合的新型换流变压器仿真模型设计

为研究新型换流变压器正常运行、内外部故障、铁心饱和时的电磁暂态瞬变过程及电气量的变化规律、开发配套的新型换流变压器保护方案,有必要设计新型换流变压器仿真模型进行相关的研究。文章基于互相耦合的概念,建立了新型换流变压器的多线圈耦合模型,在此基础上,根据新型换流变压器特殊的接线方式,结合有限元仿真软件,采用Matlab里的多线圈耦合模块分别设计了正常状态和发生内部故障时的新型换流变压器仿真模型,并设计了非线性电感支路来模拟新型换流变压器铁心饱和特性,仿真结果证明了本文所建仿真模型的正确性。本文设计的新型换流变压器仿真模型物理概念清晰,设计过程简单,计算精度较高。该种仿真模型设计方法能用于实际工程中任意复杂多绕组变压器的正常状态、内外部故障以及励磁涌流仿真建模与分析。

新型换流变压器差动保护原理

要实现新型换流变压器的产业化,制定与新型换流变压器配套的保护方案是重要的前提之一。文中对新型换流变压器的差动保护原理进行了研究。在分析新型换流变压器绕组特殊接线方案和三绕组之间特定匝数比关系的基础上,得出了相应的新型换流变压器两侧电流的变换关系,并据此提出2种差动保护接线方案。针对新型换流变压器正常运行和内外部故障等各种状况,分析和比较了新型换流变压器2种差动保护接线方案的动作特性,从而得出了按一次侧相电流之差构成的差动保护接线方案优于按一次侧相电流构成的差动保护接线方案的结论。文中的研究成果为实际工程中新型换流变压器差动保护接线提供了理论依据。

新型换流变压器保护方案设计

要实现新型换流变压器的产业化,制定与新型换流变压器配套的保护方案是重要的前提。文中对基于变压器模型的变压器保护原理进行研究,并将该保护原理的思路运用于新型换流变压器保护方案设计中,而且对动作特性方程进行梯形积分来构成保护判据。仿真结果验证了该保护方案可快速可靠地识别新型换流变压器正常运行状态和内部故障状态,并能有效地减少差分代替微分的误差,可以用作新型换流变压器微机主保护。