浅谈电力变压器空载合闸励磁涌流的计算研究

本文以Visual Basic程序开发语言为工具,开发了电力变压器空载合闸励磁涌流实用计算程序,通过典型产品进行了实践验证,证明了该程序的可行性和准确性。

换流变压器第1次空载合闸励磁涌流抑制的研究

为了有效地抑制换流变压器(以下简称"换流变")第1次合闸产生的励磁涌流,减少高幅值励磁涌流对交流系统的冲击以及对一次设备的伤害,研制了一种断路器动作时间精确量测装置,该装置可对断路器合闸控制装置进行预控。为此,首先分析了换流变第1次空充励磁涌流的机理及断路器的动作特性,在此基础上设计并开发了高压断路器的闭环动作时间测试装置,可在一次设备调试阶段精确测量高压断路器的闭环动作时间,在换流变第1次合闸前为分相合闸装置提供有效的时间校准定值。该装置已应用于某在运换流站中,换流变第1次合闸录波数据表明,测得的断路器静态闭环动作时间在分相合闸预控时间的预期范围内,换流变第1次合闸励磁涌流也能抑制在1 A(标幺值为0.001)内。

空载合闸励磁涌流对变压器绕组受力的影响

变压器设计时往往考虑短路电流的冲击,很少考虑空载合闸励磁涌流(简称励磁涌流)的冲击。据统计,已有多台变压器在空载合闸过程中发生匝间短路故障,故障前均出现较大的励磁涌流,这说明变压器故障与励磁涌流有一定关联。为此,建立自耦变压器3D有限元模型,对比研究励磁涌流和短路电流作用下高压绕组受力情况。研究发现:短路时,高压绕组I端部轴向力最大,而励磁涌流作用下该绕组所受轴向力方向改变且中间部位轴向力最大;高压绕组II均是中间部位轴向力最大,但励磁涌流只需要达到短路电流的45%即可产生相同的轴向力。励磁涌流出现频次和持续时间远高于短路电流,过大的励磁涌流会造成绕组变形或匝间绝缘受损并有积累效应,可能诱发变压器故障。

一种避免低压隔离变压器合闸涌流的新型实用方法

介绍了变压器空载合闸励磁涌流产生机理,详细分析了利用软启动器空载合闸及分闸隔离变压器时避免合闸涌流及操作过电压的原理、方法,验证了该方法安全可靠、成本低、安装方便,值得推广。

电力机车过分相区时暂态过程的研究

针对电力机车分相区时暂态过程对机车及牵引系统造成的不良影响,对机车过分相区时暂态过程进行了分析,并对机车过分相区时可能产生截流过电压及合闸励磁涌流的原因进行了理论研究,提出通过控制机车主断路器的合闸角的技术抑制机车过分相区产生的暂态现象。通过建立电力机车过分相区系统的等效仿真模型,对电力机车主变压器产生的合闸涌流进行了仿真分析,最后的仿真结果验证了理论分析方法的有效性。