基于Teager能量算子瞬时能量的贯通式同相自耦变压器牵引供电系统牵引网纵联保护方案

为有效提高贯通式同相自耦变压器牵引供电系统牵引网的供电可靠性。提出一种基于Teager能量算子瞬时能量的贯通式同相自耦变压器(auto transformer,AT)牵引供电系统牵引网纵联保护方案。牵引变电所出口并联电容与一段接触线构成牵引网边界,通过分析发现该边界对高频信号有很强的衰减作用。利用快速集合经验模态分解(fast-ensemble mode decomposition,FEEMD)分解提取故障电流高频分量,然后利用Teager能量算子计算故障电流高频分量的瞬时能量,并提取两端瞬时能量最大值。区外故障时,故障电流高频分量瞬时能量最大值较小;区内故障时,该值较大。根据该差异来构造保护动作判据,判别故障位置,决定保护是否动作。基于PSCAD(power systems computer aided design),大量仿真实验表明,所提保护方案能够准确判别区内、外故障,并且有较好的耐过渡电阻能力。

适用于直流电网的推挽式直流自耦变压器及其控制策略

基于双有源桥拓扑结构的能量传输机理,通过融合直流自耦变压器与模块化多电平换流器的拓扑演绎规律,提出了具有高传输效率和高运行可靠性的推挽式直流自耦变压器。分析了推挽式直流自耦变压器的工作机理、控制策略和系统参数对运行特性的影响。通过采用特定拓扑结构的四绕组变压器并结合推挽式工作模式,推挽式直流自耦变压器内部的特定四绕组变压器可由2个相同的单相双绕组变压器等效代替分析,极大简化了稳态控制策略的设计难度。PSCAD/EMTDC仿真验证了推挽式直流自耦变压器的技术可行性与有效性。

10kVA变压器由感应式改为自耦式

自耦式变压器具有结构简单、维修用料省、体积小等优点,在控制系统中使用比较经济,因此有广泛应用价值。

单向推挽式直流自耦变压器拓扑及其控制策略

基于推挽式直流自耦变压器(PPDAT),本文提出了一种新型单向直流变压器,根据功率传输方向,可划分为升压型PPDAT(UU-PPDAT)与降压型PPDAT(DU-PPDAT)两类单向直流自耦变压器拓扑。首先,介绍了UU-PPDAT与DU-PPDAT的拓扑与工作原理,两类拓扑中都包含桥臂(串联半桥子模块)、四绕组变压器与全波整流电路。基于四绕组变压器的特定属性与桥臂输出电压控制,UU-PPDAT与DU-PPDAT能够实现对各绕组两端电压的精准控制,进而控制全波整流电路对电容的充电功率,维持互联直流系统间功率的正常传输。其次,设计了适用于UU-PPDAT与DU-PPDAT的通用型控制策略,基于功率传输要求得到桥臂输出电压交流分量,结合桥臂输出电压直流分量与阀级控制,得到桥臂中串联子模块开关信号。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真验证了单向PPDAT拓扑及其控制策略的可行性与有效性。

推挽式直流自耦变压器直流故障隔离策略

推挽式直流自耦变压器功率传输效率高,但其并不具备电气隔离能力。通过配置直流断路器或全桥子模块等现有技术虽能够隔离直流故障,但存在成本高昂问题。为了降低直流故障隔离成本,研究了推挽式直流自耦变压器的直流故障隔离策略。首先,介绍了推挽式直流自耦变压器的拓扑与工作原理,分析了四绕组变压器的运行特性,推导建立了推挽式直流自耦变压器端口电压与桥臂输出电压间的关系。然后,基于直流故障响应特性的分析结果,提出配置直流故障隔离组件的推挽式直流自耦变压器,给出相应的直流故障隔离策略。当发生直流故障时,推挽式直流自耦变压器可以快速控制端口电压、阻断故障电流,从而维持非故障直流系统稳定运行,并降低设备造价。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真验证了推挽式直流自耦变压器直流故障隔离策略的可行性与有效性,并对比了多种具备直流故障隔离能力的直流变压器的技术经济性。

500 kV自耦变压器中性点经小电抗接地的过电压与绝缘配合分析

为研究500 kV自耦变压器中性点由直接接地改成经小电抗接地后其各种过电压水平变化情况,笔者利用ATP-EMTP电磁暂态程序对主变中性点和端部过电压进行详细计算,对变压器中性点接小电抗后的各种过电压水平进行了分析并确定其过电压的保护方式、绝缘配合,得出安徽省500 kV肥西变主变中性点经5Ω电抗器接地后,加上氧化锌避雷器保护,可维持原绝缘水平不变的结论,对解决肥西变500 kV电网中单相接地短路电流超过开关额定遮断电流的问题具有重要意义。

500kV自耦变压器中性点小电抗接地的过电压研究

按北京地区昌平站 50 0 k V系统 1 999年的运行方式 ,采用华北电力科学研究院动经所通过计算确定的中性点小电抗值 ,对变压器中性点的雷电侵入波过电压、非全相运行过电压进行了计算 ,同时对变压器中性点接小电抗后的各种过电压水平进行了分析 ,并确定了其过电压的保护方式、绝缘水平以及小电抗的技术要求 ,得出了昌平站 50 0 k V自耦式变压器的中性点经 5Ω 小电抗接地后 ,再加上氧化锌避雷器保护 ,其绝缘水平仍可维持原 35k V级的重要结论 ,为解决昌平站50 0 k V电网中单相接地短路电流超过三相短路电流。

荧光光纤测温系统在500 kV自耦变压器中的应用研究

文章针对500 kV自耦调压变压器装设荧光光纤测温系统方案,分别从监测装置的准确性、光纤对变压器可靠性的影响、光纤及传感器安装工艺等方面进行了分析研究。从荧光材料的选择以及测温方式等方面分析了主变压器测温装置的准确性;通过进行光纤对电场的仿真实验表明,变压器内置光纤对其内部电场无影响;通过进行光纤与变压器油相容性实验表明变压器内置光纤与变压器油具有良好的相容性;通过对变压器本体结构分析,确定内部绕组、铁芯、油中光纤测温系统安装布置方式和数量,以及光纤引出变压器本体的具体方式和工艺要求。

基于FEEMD与TEO的贯通式AT同相牵引供电系统牵引网单端功率方向保护

根据牵引网线路边界对高频暂态量的衰减作用,提出一种基于快速总体平均经验模式分解(FEEMD)和Teager能量算子(TEO)的贯通式自耦变压器(AT)同相牵引供电系统牵引网单端功率方向保护方法。求采集到的电压电流信号故障发生时的瞬时功率,并对暂态功率进行Teager变换求得TEO波形突变点的极性来作为方向判据,判别是正向故障或反向故障;若为正向故障(区内或对侧区外),再对故障暂态电流信号进行FEEMD分解,提取故障信号的固有模态函数1(IMF1)分量,再对IMF1分量进行TEO变换,求出高频暂态电流信号的TEO谱瞬时值,然后求取其绝对值并求和,进而判断故障位于区内还是对侧区外。最终通过PSCAD/EMTDC仿真软件搭建贯通式AT同相牵引供电系统模型,在不同故障条件下进行大量仿真提取数据,仿真结果证明本方案能够有效区分区内外故障,保护牵引网线路全长。