高阻抗变压器励磁涌流研究综述

随着电网发展系统容量增大,具有成本低、额外占地面积小、限制系统短路电流能力强等特点的高阻抗变压器应用率不断提高。目前国外对于高阻抗变压器的研究较少,而国内对于高阻抗变压器未形成系统性研究。首先介绍高阻抗变压器的定义和设计原理,对不同高阻抗变压器的实现方式进行总结。其次,针对高阻抗变压器应用过程中凸显的励磁涌流问题开展理论分析。最后,对高阻抗变压器励磁涌流抑制措施进行总结和对比,并对高阻抗变压器的研究和应用前景进行展望。

高阻抗变压器内置电抗器的抗短路能力计算及绕组热点分析

本文中作者选取典型的高阻抗变压器内置电抗器,采用二维、三维有限元法对两种不同设计的电抗器进行了抗短路能力计算和绕组温度场分析,为高阻抗变压器内置电抗器的设计提供一些建议。

高阻抗变压器励磁涌流引起保护误动原因分析

某220 kV变电站采用高阻抗变压器,在启动送电空载合闸时,励磁涌流引起主变压器其中的一套保护高压侧后备保护误动作,另一套保护未动作。分析误动原因是两套主变压器保护的闭锁判据不同,导致动作结果不一致。对影响励磁涌流的因素进行了理论分析,最终采取牺牲主变压器高压侧后备保护灵敏度以躲过励磁涌流的方法完成主变压器空载充电。对此分别从定值整定、基建建设、运行维护以及设计规划等方面提出了相关的防范措施建议。

大型电动机高阻抗差动保护故障的分析及处理

高阻抗差动继电器是电厂机组电动机及电缆接地短路故障的重要保护装置。随着近年来中国电力行业的稳定发展,电厂容量持续扩大,电厂负荷等级也进一步提高,大型电动机在电力系统中的应用也越来越广泛。大型电动机设备运行环境恶劣,其自身体积大、质量重,造成电动机高阻抗差动保护故障风险升高,对电厂生产安全和生产效益带来不可估量的影响。为探究大型电动机高阻抗差动保护故障的有效处理方案,以某火电厂为例,通过分析该电厂电动机上SPAE010型高阻抗保护原理,总结其运行期间常见的故障与处理办法,以期为相关企业提供技术参考。

240 MVA高阻抗主变压器在220 kV变电站中的应用研究

首先,介绍大型变压器出口短路电流的产生及影响,限制变电站10 kV母线短路电流的措施,南网标准设计中220 kV变电站采用240 MVA主变时低压侧限制10 kV短路电流的通用设计方案;然后,针对限制10 kV侧短路电流,基于一个具体项目对采用常规阻抗变压器加10 kV限流电抗器和采用高阻抗变压器两个方案进行讨论和对比,两种方案在短路电流水平、综合能耗上有差异;最后,从运行维护、经济性、电费损耗等角度进行分析,得出采用高阻抗变压器更加符合降低投资和能耗的要求,可为今后南网220 kV变电站240 MVA主变的选择提供更有价值的借鉴。

对基于高阻抗表面的低剖面天线设计研究

目前,天线在无线通信系统中起到至关重要的作用,利用天线系统实现对高阻抗表面EBG反射板的加载,可掌握EBG结构状态,明确其对天线辐射性能产生的影响。基于此,本文结合实际思考,首先基于高阻抗表面简要分析了低剖面天线的设计原理,其次阐述了高阻抗表面EBG结构的特性,最后提出了高阻抗表面的低剖面天线设计策略,以期对相关部门的工作有所帮助。

高阻抗变压器励磁涌流对保护定值设置影响分析

近年来,绿色电源的大量接入和应用,输变电系统的接入和送出越来越重要,高电压、大容量、高阻抗变压器应用越来越多。这些高阻抗变压器的励磁涌流数值很大,且衰减慢,可能导致保护装置误认为是故障电流而动作。同时励磁涌流会对变压器绕组形成冲击,从而影响变压器使用寿命。高阻抗、大容量变压器的励磁涌流对变压器保护的可靠性和快速性提出了更高的要求。保护如何正确动作并躲开高阻抗变压器励磁涌流的影响,对提高变压器保护动作的正确率及改善系统的供电质量有着重要的意义。

利用高阻抗表面缩减天线雷达截面的新方法

针对现有雷达截面(RCS)减缩技术会导致天线辐射性能退化,体积、重量和成本增加,减缩性能受安装精度影响而不稳定的缺点,提出了一种缩减天线RCS的新方法.将高阻抗表面(HIS)与天线制作于介质板的同一表面,使HIS的同相反射相位带隙的频率与天线工作频率重合,通过高阻抗表面与天线的散射场的对消来减小天线的雷达散射截面,从而实现对垂直照射的天线工作频带内的同极化威胁雷达波的隐身.实验结果表明:在天线工作频带内,其RCS得到了5.3dB以上的减缩,同时,带外RCS亦得到了有效的抑制,S11的-10dB并未展宽,天线间的互耦得到了有效抑制.

高压内置型高阻抗变压器涌流特性对保护的影响

结合现场保护误动实例,对高压内置型高阻抗变压器励磁涌流特性进行了深入分析,结合变压器结构的特点指出其励磁涌流大且衰减缓慢的原因。进而运用PSCAD/EMTDC搭建了仿真模型,对空载合闸产生的涌流零序分量大小及衰减时间的影响因素进行了仿真研究。建议新投运高压内置型高阻抗变压器时,考虑励磁涌流衰减时间最长的极端工况,对线路零序保护Ⅳ段动作时限进行重新整定,以保证变压器正常投运。

应用500kV高阻抗主变压器提高220kV片区供电能力

针对片区220kV电网的3种典型结构模式研究了片区500kV站主变压器阻抗选择对片区供电能力的影响。经研究发现:提高500kV变电站主变阻抗对提高220kV片区供电能力有显著效果,新建500kV站应尽可能提高其高—中侧阻抗,结合目前工程实践和设备制造厂商的技术水平,其阻抗百分比取20%较为适宜。

高阻抗电力变压器涌流特性及其对保护影响的研究

高阻抗变压器以其限制短路电流的优势已得到广泛应用。其中高压绕组内置型高阻抗变压器涌流问题将比普通变压器更为突出。近几年,电网中多次出现这类变压器投运时邻近设备的后备保护误动事件。从绕组结构入手,明确了变压器磁通分布和等值电路参数的对应关系。根据变压器零模涌流解析表达式和几种变压器自互漏感参数的差异,指出内置变涌流幅值更大衰减更快的特征并得到了仿真的验证,揭示了零模涌流导致保护误动的原因。对后续改进仿真和试验的平台、深化研究的方向进行了展望。

高阻抗变压器相间短路后备保护灵敏度的提高

高阻抗变压器的整定计算中,高阻抗变压器的相间短路后备保护配置的复压过流保护和阻抗保护的灵敏度往往不能满足要求。根据一个工程中的整定计算实例对不完全差动保护的原理、不完全差动保护比率特性曲线、动作电流和制动电流的计算方法、动作判据、整定计算、变压器三侧绕组容量比为100/100/50时的灵敏度校验,以及单变和双变并列运行时的灵敏度、动作时限进行了研究。研究结果表明,配置不完全差动保护可以有效的提高灵敏度,并且其原理简单易于实现,并指出不完全差动保护应用于大电流接地系统中时,防止区外故障时保护误动作的方法。

高阻抗变压器涌流的特殊性比较分析

近年来高阻抗变压器空投时零序过流保护误动的事故频繁发生,文中围绕高阻抗变压器涌流的特殊性展开研究。首先明晰了变压器'绕组排布—磁通分布—等值电路参数'的对应关系以及励磁涌流产生机理。根据高压绕组内置型高阻抗变压器、低压绕组串联电抗型高阻抗变压器与普通结构型常规阻抗变压器的结构差异阐释了等值电路中自漏感和空心电感等参数的差异。基于参数差异,从理论上分析比较了三者涌流的特殊性:相同条件下,内置型高阻抗变压器的励磁涌流幅值大于串联电抗型高阻抗变压器和普通结构型常规阻抗变压器。考虑三角绕组环流影响后,串联电抗型高阻抗变压器的原方涌流幅值大于普通结构型常规阻抗变压器;三者涌流衰减均很缓慢,相对而言内置型高阻抗变压器较另两个略快。仿真结果验证了所得结论的正确性。

基于PSASP的高阻抗变压器工程应用价值模糊综合评价

分析了短路电流控制的基本原理。通过理论推导,论证了高阻抗变压器限制短路电流的机理。基于层次分析法,构造了包含目标层、准则层和指标层的评价方法结构关系。通过各指标量化值建立判断矩阵,计算出各指标的权重系数和隶属度函数。结合专家知识对实际工程的评语集,针对限流效果、运行经济性、一次投资成本及对系统稳定的影响4个方面,对高阻抗变压器的应用价值进行模糊综合评价,计算出模糊评价方案的优先度。采用中国电科院PSASP仿真计算软件,基于2016年华北电网短路数据,进行实例仿真验证。结果证明,所提出的综合评价方法在工程应用中具有实用性和有效性。

高阻抗电弧炉合理供电技术研究

以石钢32 MV·A高阻抗电弧炉的生产实际为基础,采用PowerLogic2000电力参数线路监控仪对供电线路进行了实际测量,获得了高阻抗电弧炉炼钢生产过程中的电气运行参数.根据测量结果建立了石钢32 MV·A高阻抗电弧炉工作电抗模型.研制了电气特性图和工作点总表,研制出了新的供电曲线,在生产中已取代了原有供电曲线.生产运行结果表明,当铁水比为30%～60%时,新的供电曲线取得了吨钢电耗降低12～26 kW·h的节电效果.

高阻抗砂岩气藏的AVO分析

鄂尔多斯盆地上古生界二叠系山西组含气砂岩主要属湖相三角洲平原分流河道沉积 ,是具有低孔隙率、低渗透率和高阻抗特征的一种岩性气藏。在岩性解释上 ,很难区分含气砂岩和致密砂岩。引入 AVO分析方法后 ,利用不同岩性泊松比差异所形成的 AVO特征响应 ,可以有效地区分地震高阻抗层的岩性及含气性 ,避免了地震岩性解释上的陷阱。在长庆榆林区山 2高阻抗砂岩气藏的勘探开发中 ,应用高保真 CDP道集资料进行 AVO分析 ,提高了钻井成功率 ,取得了较好的应用效果。

长脉冲高阻抗强流电子束二极管

介绍了强光一号加速器长脉冲功率系统;分析了强光一号加速器长脉冲轴向绝缘高阻抗电子束二极管的管绝缘体和真空磁绝缘传输线的结构与绝缘性能;阐述了二极管工作阻抗和阴阳极的设计原则,给出了设计参数。实验研究表明:二极管电压0.75～2.6MV,电流65～85kA,电压幅值对应的工作阻抗14～44Ω,输出轫致辐射脉冲宽度100～400ns,100cm2输出窗口的轫致辐射剂量率108～2×109Gy/s。

AZ63镁合金牺牲阳极在高阻抗土壤环境中腐蚀行为研究

通过在实验室进行土壤埋样试验,采用失重法、交流阻抗测试、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD),研究了AZ63镁合金牺牲阳极在我国库尔勒地区的腐蚀行为。结果表明,随着该地区土壤含水量的增加,其腐蚀速率基本成线性上升趋势,15%含水量的土壤中阳极的腐蚀速率为5%含水量土壤中的2倍。随着时间的延长,腐蚀产物在阳极表面沉积,经过一定时间会出现块状脱落。AZ63镁阳极在该地区的土壤中腐蚀形貌基本不均匀,而且随着土壤含水量的增加,局部腐蚀严重。在库尔勒地区平均含水量为10%的土壤中,AZ63镁合金牺牲阳极的电流效率达到了63.5%,达到了我国阴极保护的国家标准。

高阻抗变压器零模涌流特性与动模试验研究

基于“磁通-电感”映射关系,利用研究提出的零模涌流等值电路对高阻抗变压器(含高压内置型、低压串抗型)和普通变压器的零模涌流特性进行了物理机理的阐释。参照实际变压器研制了三种变压器的物理模型,构建了动态模拟试验系统。通过动模试验分析比较了剩磁(分闸角)、合闸角、电压、副方绕组接线方式、变压器类型等因素对零模涌流特性的影响,验证了机理阐释的正确性。为抵御高阻抗变压器零模涌流引起零序保护误动的风险,提出了调压绕组内置、分合闸角度匹配和二次谐波制动等应对方法。

“3·21”天广直流线路高阻抗接地故障的分析与仿真

介绍了天广(天生桥—广东)直流线路保护的构成及基本原理。以“3.21”天广直流线路故障为例,根据实录波形和事件顺序记录(SER)信息,对直流线路发生高阻抗接地故障时直流线路保护的动作行为进行了深入分析。同时利用与实际控制保护系统基本相同的EMTDC直流仿真模型对该次线路故障进行了仿真研究,得到的仿真曲线与现场故障录波基本一致,证明EMTDC是分析直流实际故障的一种有效可靠的分析工具。