【摘要】：電力變壓器通過(guò)電磁能量轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)不同電壓等級(jí)間的功率傳送,是電力系統(tǒng)中非常重要的設(shè)備。多年的繼電保護(hù)運(yùn)行動(dòng)作統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,變壓器保護(hù)的正確動(dòng)作率是最低的。變壓器在空載投入運(yùn)行或者外部故障切除電壓恢復(fù)時(shí),可能會(huì)在變壓器的一側(cè)產(chǎn)生數(shù)倍于額定電流的勵(lì)磁涌流,還可能使周圍正常運(yùn)行的變壓器產(chǎn)生和應(yīng)涌流,給變壓器的差動(dòng)保護(hù)帶來(lái)誤動(dòng)隱患。勵(lì)磁涌流在系統(tǒng)中流動(dòng)時(shí),可能造成直流輸電系統(tǒng)發(fā)生換相失敗。針對(duì)這些問(wèn)題,本文以變壓器勵(lì)磁涌流為對(duì)象展開(kāi)了細(xì)致的研究,分析了勵(lì)磁涌流對(duì)交直流系統(tǒng)的影響機(jī)理,提出了勵(lì)磁涌流抑制策略。二次諧波制動(dòng)法是現(xiàn)場(chǎng)使用最廣泛的識(shí)別勵(lì)磁涌流的方法,但是在運(yùn)行中還是偶有出現(xiàn)勵(lì)磁涌流時(shí)因二次諧波比低而誤動(dòng)的情況。從變壓器勵(lì)磁涌流的產(chǎn)生機(jī)理出發(fā),用簡(jiǎn)化的變壓器模型對(duì)勵(lì)磁涌流的二次諧波比的影響因素進(jìn)行了理論研究,同時(shí)結(jié)合數(shù)字仿真和動(dòng)模試驗(yàn)對(duì)各種影響因素進(jìn)行了分析。圍繞變壓器和應(yīng)涌流問(wèn)題,從電流的角度系統(tǒng)的分析了和應(yīng)涌流產(chǎn)生的物理機(jī)理。再通過(guò)動(dòng)模試驗(yàn)研究了和應(yīng)涌流的各種影響因素,包括電源阻抗、運(yùn)行電壓、空投變壓器/運(yùn)行變壓器容量比、中性點(diǎn)接地方式、運(yùn)行變壓器帶發(fā)電機(jī)等。通過(guò)理論分析研究了直流系統(tǒng)的換相失敗機(jī)理,針對(duì)電壓畸變對(duì)換相失敗的影響,分析了電壓跌落、電壓相位偏移以及諧波對(duì)換相失敗的影響。再通過(guò)數(shù)字仿真研究了直流系統(tǒng)對(duì)勵(lì)磁涌流的響應(yīng)過(guò)程。為了從源頭解決勵(lì)磁涌流對(duì)交直流系統(tǒng)的影響,通過(guò)動(dòng)模試驗(yàn)的方法,得到了一種基于選相控制斷路器的勵(lì)磁涌流抑制策略,并給出了實(shí)際的分閘角與合閘角的控制方法。該策略可以避開(kāi)涌流抑制最復(fù)雜的問(wèn)題-剩磁,用動(dòng)模試驗(yàn)數(shù)據(jù)直接得到分閘角與合閘角的關(guān)系,該關(guān)系對(duì)實(shí)際變壓器具有一定的參考價(jià)值。
【圖文】：

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文小影響了勵(lì)磁涌流的二次諧波比。下面借助電磁暫態(tài)仿真軟件 PSCAD /EMTDC對(duì)上述分析進(jìn)行驗(yàn)證。仿真時(shí)電壓合閘角控制在零度附近，這容易實(shí)現(xiàn)。最困難的是剩磁控制。變壓器開(kāi)關(guān)跳閘后，其穩(wěn)態(tài)剩磁將保留相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間。但仿真軟件的仿真結(jié)果顯示，剩磁衰減很快，其穩(wěn)態(tài)剩磁接近零，與實(shí)際出入很大，原因是所用軟件得出的剩磁是由電壓積分產(chǎn)生，未計(jì)及鐵磁材質(zhì)的特性。本文采取跳閘角控制及快速合閘相結(jié)合以控制剩磁。令開(kāi)關(guān)在斷開(kāi)后快速合閘，此時(shí)，仿真的磁通衰減不太大，剩磁約為額定峰值的0.6 倍。此試驗(yàn)時(shí)的合閘角在零度前，但很接近零度，由此得到的仿真結(jié)果如圖 2-11，其最低諧波比為 13.7%，與前面近似分析的結(jié)果基本一致，，低于 15%的時(shí)間約 8ms。

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文改變分合閘時(shí)間，使變壓器在低剩磁條件下合閘，剩磁約為額定峰值的 0.3 倍，同時(shí)合閘角保持不變，仿真結(jié)果如圖 2-12，其最低諧波比為 40%。由此可見(jiàn)，剩磁系數(shù)對(duì)二次諧波比影響很大，剩磁系數(shù)越高，二次諧波比越低，當(dāng)剩磁系數(shù)高于 60%時(shí)二次諧波比可能低于 15%，可能造成變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM40

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2612872