无源电容型隔直装置在直流偏磁治理中的应用分析

特高压直流输电建设对周边变电站主变产生了较为严重的直流偏磁影响,威胁主变运行安全。文中通过对直流偏磁影响原理分析,从设备选择、过电压及绝缘配合、运行维护等方面对隔直装置进行分析,并应用到实际工程中,在变电站主变直流偏磁治理中具有一定的参考价值。

适应直流偏磁抑制装置接入的零序电抗继电器动作特性分析

讨论了电阻型直流偏磁抑制装置接入对线路距离保护的影响,针对由抑制装置引发的保护拒动或误动问题,提出一种将零序电抗继电器与相间阻抗继电器相结合的保护方案,相间故障采用相间阻抗继电器,接地故障采用零序电抗继电器,并给出了相应判据的整定计算方法。PSCAD仿真结果表明,此方案能够在一定程度上对直流偏磁抑制装置接入后的线路不对称故障进行有效保护。

基于电位补偿的变压器直流偏磁抑制装置

高压直流输电(HVDC)的快速发展使发生直流偏磁的变压器越来越多,严重影响交流电网正常运行,因此有必要对直流偏磁进行抑制。常用抑制偏磁电流的方法有中性线串电阻法、电容隔直法、电流反向注入法以及电位补偿法等。比较了现有的抑制变压器直流偏磁的主要方法,提出了基于电位补偿的变压器直流偏磁抑制装置拓扑,而后利用PSCAD/EMTDC对拓扑进行仿真,并且制作了试验样机,在低压环境下进行了模拟试验。仿真结果和试验结果一致,且符合理论分析,验证了该方法及装置拓扑的有效性和可行性。

变压器直流偏磁抑制装置及其对继电保护影响的分析

直流输电系统以大地为回路运行时,地中直流通过附近中性点直接接地的交流变压器进入交流系统形成回路,引起变压器直流偏磁从而对交流系统产生不利影响。为此,综合比较了各种偏磁抑制方法的优缺点,分析了其对交流电网继电保护的影响。

直流偏磁抑制装置接入对线路距离保护的影响分析

讨论了常见的电阻型与电容型直流偏磁抑制装置接入电网对线路距离保护产生的影响。通过分析不同类型、不同数量的直流偏磁抑制装置接入电网时,距离保护特别是附加测量阻抗的变化情况,得出结论:电阻型直流偏磁抑制装置接入对线路距离保护的影响较为复杂,影响程度与装置的数量、接入位置以及故障点的位置均有关系,在某些特定情况下,单一偏磁抑制装置与多个偏磁抑制装置产生的影响具有一定相似性;相比较而言,无论是从接入数量还是接入位置看,电容型直流偏磁抑制装置对线路距离保护的影响均较小。

天山—中州特高压直流输电工程投运后河南电网主变直流偏磁分析及抑制

±800 kV天山—中州(简称天中)特高压直流输电工程投运后,直流系统一旦出现单极大地或不对称运行方式,很大的入地电流就会对河南电网产生不利影响。为此,结合河南电网实际运行情况,建立了河南电网直流偏磁分析模型,分析了主变直流偏磁分布特性,并结合现场实测,制定了河南电网直流偏磁分级防护治理方案,研制了带可靠返回系统的电容型直流抑制装置并挂网运行。研究结果表明:直流偏磁电流的大小主要受地表电位分布的影响,同时还受变电站间距离及出线数量的影响,需特别关注站间距离远、出线数量少的变电站直流偏磁问题;应对直流偏磁超标的变电站进行治理,同时对受直流偏磁影响显著的变电站加强直流偏磁监测;所研制的带可靠返回系统的电容型直流抑制装置,实现了控制系统断电时旁路保护的可靠动作,有效地治理了220 kV明河变电站直流偏磁超标的问题,确保了河南电网的安全可靠运行。这些研究结果有效地解决了天中特高压直流输电工程投运对河南电网主变直流偏磁的影响。

主变中性点直流偏磁抑制装置在工程设计中的应用研究

高压直流输电系统单极运行和城市轨道交通直流供电系统广泛应用,会产生直流偏磁现象,这不仅会直接影响到主变压器的运行,而且严重时会威胁到整个电网的安全运行。本文首先指出直流偏磁产生的原因、原理和危害;其次对直流偏磁风险评估过程、原则和方法进行了阐述,且对直流偏磁抑制主流措施进行了综述并提出选择指导意见;最后对电容隔直装置的设计要点进行了分析。

华东电网首台电阻型直流抑制装置顺利投运

6月26—27日，在±800kV复奉特高压直流输电系统单极大功率调试过程中，华东电网公司开发研制的电阻型直流抑制装置有效地限制了亭卫站主变的直流偏磁现象，该设备是华东电网投运的首台电阻型直流抑制装置。保证了华东电网相关设备的安全可靠运行。为复奉直流的顺利投产提供了有力的支持。

国网“变压器直流偏磁抑制装置技术导则”新标准提案在IEC成功立项

2015年2月13日，国际电工委员会（IEC）电力变压器技术委员会TC14正式批准“变压器直流偏磁抑制装置技术导则”新标准提案立项，项目编号为IEC62984，这是中国首次在IECTC14主导制定国际标准。该提案由国家电网公司发起，由国网上海电科院负责具体技术工作。

直流偏磁抑制装置在220kV变压器中的应用

根据磁链守恒原律,采取磁势等效法将串联绕组的电流等效为全绕组电流,解决了220kV变压器在采用隔直设备后直流电流由交流系统流入串联绕组的风险评估问题,拓展了《高压直流接地极技术导则》对直流偏磁影响的评估范围,保障了220kV变压器的安全运行。

直流偏磁抑制装置IEC标准获批发布

IEC TC14（国际电工委员会变压器委员会）已投票通过IECTS60076—23标准，根据国际电工委员会变压器委员会的工作计划，该标准将于2018年印刷出版并颁布实施。这是IEC范围内首项关于直流偏磁抑制装置的标准，实现中国在国际电工委员会变压器委员会中主导制定国际标准零的突破，为推动国家电网公司国际化发展起到积极作用。

±660kV输电单极大地方式下直流偏磁对变压器的影响及抑制方法

针对宁±660kv高压直流输电工程单极大地方式下接地极附近的变压器产生直流偏磁现象，以串联电容法为技术基础，合理运用了氧化锌阀组和大容量快速开关，开发研制出变压器中性点直流电流隔离接地装置。试验结果表明，该装置可以有效阻断变压器中性点直流电流的流入，从而避免变压器直流偏磁的发生，保证电网的稳定运行。

基于交直流互联电网中变压器直流偏磁抑制技术的应用

在高压直流输电系统中,单极运行或双极不平衡运行方式时,大地中直流对电网中的变压器直流偏磁产生严重影响,使电力系统中主变压器铁芯易饱和、漏磁增大,产生较大的谐波电流,导致变压器温度过高而损坏,电力系统电压下降,继电保护误动作等,因此对交直流互联电网中受端电网的直流偏磁应予充分重视,通过电容器抑制法、反向电流法、变压器中性点接小电阻法等,尽可能消除直流偏磁对电力系统稳定性运行的危害。

沪西特高压变电站1000kV主变直流偏磁抑制方案的实践

高压直流输电单极运行时产生的大地直流电场,在中性点直接地系统的变压器铁芯中产生直流偏磁,对变压器及整个电网的安全运行产生严重影响。以国内外首个治理直流偏磁的特高压站为实例,介绍电阻限流法治理直流偏磁问题的应用以及优缺点。

变压器直流偏磁抑制方法的应用分析

直流输电的入地电流可能导致交流电网内变压器的直流偏磁危害,因此采用合理有效抑制措施是保证交流电网安全运行的关键。对一随机生成的虚拟电网的直流偏磁抑制措施进行理论分析和数值求解,对中性点串联电阻/电容法的工作原理、实施方式、性能效果进行分析。对比2种方法的实现方式和技术参数,证明了采用抑制措施后,交流电网局部直流偏磁危害加剧,但电网直流电流总量下降,总体上直流偏磁风险下降。为了更有效地开展直流偏磁治理工作,提出了现代大型交流电网大范围采用中性点串联电阻/电容法抑制直流偏磁的实施原则。

变压器直流偏磁仿真及抑制措施研究

直流系统单极大地回路运行时,周边变电站直流偏磁问题时有发生,对电网的安全稳定运行造成了较大影响。对此采用CDEGS软件,介绍了CDEGS软件开展直流偏磁仿真建模的流程,并基于某直流接地极周边电网结构,搭建了包含500kV变电站和220kV变电站的仿真案例模型,开展了直流偏磁仿真及抑制措施的研究。研究表明,采用主变中性点串联小电阻的方式可有效降低变压器偏磁电流,但可能会引起周边部分站点偏磁电流增大,选取小电阻参数时应统筹考虑网架中所有站点。采用的仿真方法和研究结果可进行推广,用于指导变压器直流偏磁问题的治理。

华东地区500 kV变压器中性点直流偏磁抑制的研究及应用

随着特高压直流输电的迅速发展及应用,高压直流输电引起的直流偏磁对主变压器安全稳定运行的影响得到越来越多的关注.分析了直流偏磁产生的原因及危害,并介绍了3种直流偏磁抑制方法.综合考虑后,采用主变压器中性点串联小电阻法在某500 kV变电站进行实例应用,得到较好的效果,最后对存在的问题进行分析并提出建议.

一起主变压器直流偏磁装置故障原因分析

针对一起电力系统主变压器直流偏磁抑制装置故障,运用对比和计算的方法判断其损坏原因是非对称接地故障时的交流分量引起的发热熔断,并提出相应对策,避免类似问题再次发生,保障电网系统稳定运行。

考虑特高压和复杂接线的直流偏磁风险治理

准东—皖南特高压直流工程是世界上首个±1 100kV特高压输电工程,避免其可能造成的直流偏磁风险意义重大。为此,结合安徽电网规划情况,对接地极附近165km范围内的大地构造调研和现场实测反演得到等效的土壤模型,依据场路耦合理论建立安徽电网交流系统直流电流分布计算模型,计算各个变电站主变中性点电流,分析了直流偏磁对安徽省交流电网影响范围、影响程度及主要的影响因素,并探讨了换流站和特高压站变压器受直流偏磁的影响,针对各电压等级变电站提出直流偏磁抑制措施,制定治理原则,进一步探究综合治理方案,从而使治理效果、治理经济性达到较好的平衡。

准东—皖南±1100kV特高压直流输电工程受端电网的直流偏磁影响预测及治理

研究准东—皖南特高压直流输电工程接入后对受端电网的直流偏磁影响,分析了直流偏磁影响的作用机理,建立变压器直流偏磁风险评估模型,提炼土壤电阻率、中性点运行方式等影响直流偏磁电流的关键因素,多方法实测并运用嵌入局部共轭梯度搜索的人工蜂群全局优化反演方法,开展大地电阻率水平多层分布的参数反演,进一步考虑淮南—溧阳地质廊带连续介质二维反演电性结构,建立适用于受端电网直流偏磁电流分布计算的大地等效模型,最后仿真对比电容隔直法、阻容结合法等多种抑制措施,提出直流偏磁综合治理策略,为安徽电网及其他±1100kV特高压直流落点后的电网直流偏磁影响研究及治理提供技术支撑,提升电网安全稳定运行水平。