应用于变压器中性点的电容隔直装置研究

在以单极大地回流运行方式的高压直流输电系统中,直流电流会不经直流路径而进入交流电网,导致变压器产生直流偏磁问题,威胁交流电网的稳定运行。因此,本文深入探讨了安装于变压器中性点的电容隔直装置,揭示了直流偏磁给变压器带来的危害,分析了抑制变压器直流偏磁的措施,阐述了电容隔直装置工作原理、关键设备和特殊试验要求。研究表明,电容隔直装置在保护变压器免受直流电流影响的同时,保证了交流系统的稳定运行。

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。

变压器隔直装置动作合理性分析及优化

直流输电在双极不平衡及单极大地回线的运行方式下,对临近的交流变压器造成较大的影响。宾金特高压直流输电线路正式投运后,就近电厂、变电站采取配置变压器隔直装置的措施来抑制直流偏磁,本文详细介绍了金华某厂变压器电容型隔直装置在运行中异常现象及优化措施。

溪浙特高压直流隔直装置存在的问题分析及改进

特高压直流换流变压器中性点在各种操作及运行时谐波含量远高于交流变电站,在安装隔直装置解决直流偏磁现象时需要考虑的因素更多。首套安装在特高压直流换流站的直流偏磁装置在直流系统调试中出现了不恰当投切、频繁投切等较多不适应直流运行工况的问题,针对其由于退出隔直功能的保护定值较小引起的不恰当投切、频繁投切问题,结合现场录波波形和直流系统运行工况进行了分析和研究,提出了修改投入隔直功能的延时时间,增大退出隔直功能的保护定值的改进措施解决不恰当投切和频繁投切问题,并在直流系统运行中加以应用,所得结论对后续直流工程的换流变加装隔直装置的工程应用具有一定的指导意义。

抑制变压器直流偏磁的电容隔直装置优化配置

高压直流输电单极运行时产生的接地极电流会导致其附近变压器出现直流偏磁,影响交流电网的安全运行。由于偏磁电流在电网中存在多条流通路径,在某变压器中性点安装电容隔直装置虽能明显抑制该变压器中的直流电流,但往往引起相邻变压器偏磁直流增大。为此,考虑自耦变压器接线特点和电网拓扑结构,引入有效偏磁电流来描述直流接地极电流对变压器的影响,提出以所有变压器的有效偏磁电流都小于允许限值为约束条件,以隔直装置的安装数量最少为优化目标的优化模型,应用基于改进轮盘赌选择法的遗传算法求解电容隔直装置的优化配置问题。以溪浙直流输电工程金丝接地极附近的受端电网为例,求解了不同有效偏磁电流限值下电容隔直装置的优化安装方案,与未优化的安装方案相比较,所需安装装置的数量可减少50%以上。

基于隔直装置全局优化投切的直流偏磁治理方法

由于缺乏对直流电流全局分布的考虑,传统隔直装置投切方法容易造成区域内其他变压器出现中性点直流电流被动超标。为了有效地指导偏磁治理工作,提出一种基于隔直装置全局优化投切的偏磁治理方法。首先根据直流电位衰减规律确定交流系统建模范围,其次结合交流系统等效电阻网络、变电站与接地极地理位置分布情况,采用场–路耦合分析思想建立全局隔直装置优化投切数学模型,最后以全局中性点直流电流最大值最小为目标进行寻优,得到最优投切方案。通过宜昌地区电网实际参数验证所提方法(基于穷举法寻优)隔直效果优于传统方法,同时为了保证在交流系统规模扩大后寻优的效率,采用多种智能方法对优化问题进行求解,验证了智能算法同样可以实现趋近于穷举法的隔直效果。

220kV主变压器中性点加装隔直电容对零序电量的影响

变压器中性点加装隔直电容是抑制直流偏磁的有效措施,但加装隔直电容后系统零序参数将发生改变,且大规模加装隔直电容后对零序电量的影响是否存在叠加效应未有明确定论。文中建立了220kV复杂系统环形等值模型,考虑不同运行工况进行计算仿真,采用继电保护智能整定计算软件进行全网故障计算,验证大规模加装隔直电容时系统所受的影响情况。研究结果表明,加装隔直电容后对线路保护安装处零序电流及电压保护影响很小,对加装站点变压器中性点零序电流的影响最大,大规模加装隔直电容时存在叠加效应,但叠加后对相关零序保护的影响基本可以忽略。

带隔直电容的移相全桥DC/DC变换器特性分析

全桥DC/DC变换器由于具有很高的磁芯利用率,其控制方式又灵活多样,因而在中大功率DC/DC变换器中应用广泛。移相全桥控制简单,无需外加辅助开关便可实现开关管的ZVS,因此得到了广泛应用。在实际应用中,为了防止因开关管开关特性不一致使变压器初级产生直流分量而导致的“偏磁”问题,常需要在变压器初级加一隔直电容,加入隔直电容之后,变换器工作过程也相应发生了变化。本文分析了带有隔直电容的移相全桥ZVSDC/DC变换器的工作过程,着重研究了隔直电容对变换器性能的影响,并进行了仿真研究。最后在一台2kW样机上进行了实验验证。实验结果表明,加入隔直电容可以减小占空比丢失,但同时减小了滞后臂ZVS范围,增大了次级整流二极管的电压应力。

变压器中性点电容型隔直装置的优化配置

对一个区域内的变压器配置中性点电容隔直装置,可以作为一个优化问题来研究.文中设计了包含隔直装置的电网计算模型,并考虑电容器的特点,以装置台数少和中性点电流的总和小为优化目标建立了组合配置的数学模型,结合粒子群优化算法,在不影响隔直效果的同时尽可能减少装置投入成本,实现以最少的隔直装置台数达到最好的隔直效果.最后讨论了优化计算模型的求解方法,提出了一种改进的粒子群优化算法,并通过算例验证了该算法的有效性.

抑制变压器地磁感应电流的电容隔直装置安装位置优化

磁暴在电网中引起的地磁感应电流(GIC)导致变压器直流偏磁,对电力系统产生不利影响。在中性点安装电容隔直装置是治理变压器直流偏磁的常用方法,但由于GIC在电网中的流通路径复杂,在某个变压器安装隔直装置时,如不经充分考虑,往往会引起相邻变压器直流偏磁更加严重,因此文中研究电容隔直装置的安装位置优化问题。考虑自耦变压器接线和电网拓扑结构,引入变压器有效GIC来描述地磁暴对变压器的影响,分析了隔直装置的安装对变压器有效GIC分布造成的变化,提出了优化方法,在保证所有变压器的有效GIC小于允许限值的条件下,以隔直装置的安装数量最少作为优化的目标,并应用遗传算法求解。以甘肃主电网为例,构建包含47个变电站、101个节点的GIC等效模型,根据约束条件与优化目标,计算了隔直装置安装的数量和位置,并与未经优化的治理方案进行比较,验证了所提方法的可行性和优越性。

有限容值隔直电容逆E类功放的分析与设计

提出了一种高效率逆E类功率放大器的设计方法——"有限容值隔直电容设计法",不仅确保放大器保持高工作效率,而且使其具有更低的漏极峰值电压、更大的功率输出能力、更高的上限工作频率及上限输出功率。本文制作了工作于155MHz,输出功率40.07dBm,工作效率83.87%,PAE82.57%的实际电路,实测结果与理论仿真结果基本一致,验证了理论分析的准确性。

超宽带低成本隔直器电路的研究与设计

本文对平面隔直电路进行了分析与设计。首先分析电容的取值计算;其次根据贴片电容等效电路模型,分析贴片电容的封装尺寸、个数和电路板连接微带焊盘对隔直器电路特性的影响。最后研制了一个0.1-10GHz的隔直器电路,实测结果满足设计要求。

主变中性点隔直装置在工程中的设计及应用

高压直流输电单极运行方式会在影响范围内的主变励磁电流中流入直流分量,从而导致主变出现直流偏磁现象,具体表现在变压器损耗增加、噪音增大、出口电压畸变及温度升高等方面,严重影响到变压器安全运行。通过在主变中性点接入隔直装置,可有效隔离流入变压器中性点的直流电流,确保主变的安全可靠运行。

电容型隔直装置对电网设备及线路保护的影响分析

特高压直流输电单极运行时会造成换流站附近的变压器产生直流偏磁,对变压器的正常运行造成很大影响。结合四川溪洛渡—浙江金华±800 k V特高压直流输电工程,分析了溪浙特高压直流输电系统单极运行时产生的直流偏磁对浙江电网的影响,并对变压器中性点加装电容型直流偏磁抑制装置后对浙江电网、设备以及线路保护的影响进行了研究。

逆变电源缓冲电路与隔直电容的参数计算

通过对一台全桥式IGBT逆变手弧焊电源缓冲电路和隔直电容的参数计算,介绍了缓冲电路和隔直电容的参数计算方法。

电容隔直装置在500kV罗洞变电站中的应用

针对500kV罗洞变电站同时受天广、贵广、云广、江城、兴安等直流输电系统的影响,主变压器中性点直流问题相对突出,为确保罗洞站主变压器的安全运行,减少损耗,提出了在主变压器中性点回路串接电容隔直装置,用于隔绝大地系统中直流电流分量对主变压器的影响,并介绍该装置的构成原理和功能。

变压器中性点增加电容隔直装置对其继电保护的影响研究

通过解析分析与数值计算方法对隔直电容接入后对相关变压器继电保护的影响机理进行研究,基本结论是220kV变压器零序过电流保护与中性点零序方向过电流保护的灵敏性均将提高、且提高的幅度与隔直电容的工频阻抗值正相关,该结论已在广东电网获得实际应用。

漏缆隔直器烧毁原因分析及解决措施

1 问题提出 我国铁路途径大量山区和长大隧道,为满足无线通信网场强覆盖要求,在隧道中使用了大量的漏缆,同时在电气化铁路上方架设交流工频27.5 kV的接触网,与漏缆并行通过隧道.当电力机车通过时,较大的牵引电流在隧道空间形成电磁场,在与接触网几米距离的漏缆外导体上会产生较强的感应电压,对通信设备和维护人员造成安全隐患.当漏缆线路较长时,感应电压高达几千伏,足以烧毁通信设施或造成人员伤亡.

从西换流站加装隔直装置对直流控制保护及换流变保护的影响

溪洛渡直流工程从西换流站由于受到附近换流站大地回线运行的影响,换流变中性线流入直流电流,导致换流变保护发出饱和告警。为隔离换流变中性线直流电流,需在换流变中性线加装隔直装置。文章结合隔直装置原理,从理论上对隔直装置对换流变保护、直流保护及直流控制的影响进行分析,通过RTDS对隔直装置进行建模并将其加入直流控制保护仿真系统中,选取适当的仿真试验项目,在同一工况下对投入隔直装置和不投入隔直装置分别进行仿真,通过对两者相应波形进行对比分析以评估隔直装置对直流控制保护系统及换流变保护带来的影响。

基于多目标离散粒子群算法的电容隔直装置优化配置

电容隔直装置可能造成区域电网内变压器中性点直流电流增大。该文提出了一种多目标离散粒子群优化算法,从全局角度对电容隔直装置进行了优化配置。首先分析了高压直流输电系统入地电流引起的交流系统中直流电流的流通路径,并搭建了等效场路耦合模型,可采用有限元法求解。其次建立以各变压器中性点直流电流不超限值为约束条件,以电容隔直装置投入数量和电网内变压器中性点直流电流绝对含量总和最小为优化目标的电容隔直装置优化模型。最后,通过引入变异环节及粒子更新策略,求解多目标优化问题的Pareto最优前沿,获得了优化函数对应的最优解,可确定隔直装置配置的最佳方案。