交直流混聯(lián)系統(tǒng)對變壓器保護(hù)性能的影響及解決措施

通過對近期發(fā)生了一起變壓器運(yùn)行異常的事情,分析了大直流輸電對交流系統(tǒng)變壓器的影響,并初步提出幾個處理方案。

目前我國的社會發(fā)展成就舉世矚目,許多行業(yè)都取得了很大的進(jìn)步,為世界的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了重要推力。在各項事業(yè)的發(fā)展中,電力系統(tǒng)是發(fā)展的比較迅速的產(chǎn)業(yè)之一,并且為我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了重要貢獻(xiàn)。但是由于我國電力系統(tǒng)的整體技術(shù)水平還不夠高,在高速發(fā)展中也發(fā)現(xiàn)了不少的問題,其中變壓器的異常是一個比較主要的原因,本文就大直流輸電對交流系統(tǒng)變壓器的影響做了探究,以供同行借鑒。

近幾年來，隨著“西電東送”工程的推進(jìn)，要求大力開發(fā)西南地區(qū)的水電資源，而采用特高壓直流把電力輸送到沿海地區(qū)具有重要意義。本文以南方電網(wǎng)糯扎渡±800kv特高壓直流輸電系統(tǒng)作為研究對象，對特高壓直流輸電系統(tǒng)采用單極大地形式運(yùn)行時直流偏磁產(chǎn)生的原因及對交流系統(tǒng)變壓器和電網(wǎng)的影響進(jìn)行了全面分析，探討了流過變壓器繞組直流電流大小相關(guān)的問題，并提出了抑制流入變壓器中性點地中直流的對策和建議。

采用理想化的研究方法,通過理論分析和matlab仿真對濾波換相換流器的電流變換關(guān)系以及基于新型換流變壓器的多基頻交直流互聯(lián)系統(tǒng)的諧波特性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究.理論分析和數(shù)字仿真結(jié)果均說明了基于新型換流變壓器的換相換流器—濾波換相換流器在諧波特性方面的優(yōu)越性.

直流輸電系統(tǒng)具有能耗小、輸送容量大、持續(xù)穩(wěn)定性優(yōu)異等優(yōu)點,其在國內(nèi)電力系統(tǒng)中的應(yīng)用日漸廣泛。目前,我國電力系統(tǒng)處于著交流和直流電混合輸送現(xiàn)狀,當(dāng)直流電流經(jīng)交流電壓器時,以產(chǎn)生變壓器繞組直流問題,不但對交流變壓器設(shè)備具有不利影響,而且對于整個輸電系統(tǒng)的持續(xù)、安全、穩(wěn)定運(yùn)行造成嚴(yán)重破壞。研究直流輸電系統(tǒng)對交流變壓器影響,采取相應(yīng)的措施降低其影響程度具有重要的現(xiàn)實意義。

在pscad/emtdc中搭建了交流變電站及德寶直流詳細(xì)模型。分析了750kv自耦變壓器(交流主變)發(fā)生直流偏磁時交直流系統(tǒng)中各種諧波的變化情況,詳細(xì)分析了各諧波幅值大小與直流偏磁程度的關(guān)系,推導(dǎo)了直流傳輸功率波動與直流系統(tǒng)中各次諧波的關(guān)系。介紹了仿真結(jié)果。

在高壓直流輸電系統(tǒng)中,絕緣系統(tǒng)如換流變壓器閥側(cè)絕緣長期運(yùn)行中不僅承受交流電壓,還要受到直流電壓的作用。由于在換流變壓器試驗過程中無法模擬交流和直流復(fù)合電壓作用這一實際工況,交-直流合成電壓對油紙絕緣特性影響缺乏深入研究。本文以典型針-板模型為例,同時施加不同交、直流分量,研究變壓器油在針-板模型中的擊穿特性。試驗結(jié)果首次揭示了不同交直流分量對針-板模型擊穿特性的影響。結(jié)果表明:典型針-板電極模型在交-直流復(fù)合電壓作用下,隨著預(yù)加直流分量的上升,模型交流擊穿電壓呈線性下降;隨著預(yù)加交流分量的上升,模型直流擊穿電壓也呈線性下降。通過對比分析表明,不同預(yù)加電壓類型對模型擊穿特性存在明顯影響,且預(yù)加交流電壓下的模型擊穿電壓高于預(yù)加直流條件下的模型擊穿電壓。

直流輸電系統(tǒng)采用單極大地回路方式運(yùn)行時,部分入地電流可能會通過毗鄰的中性點接地的變壓器,形成直流偏磁,從而影響變壓器本身乃至整個系統(tǒng)的安全運(yùn)行。分析了對造成直流偏磁的原理及其對變壓器所造成的影響,提出了相關(guān)的防范措施,其中一些措施已在工程實際中應(yīng)用,并取得了良好的效果。

超高壓直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行中地中電流使處于不同地電位的交流變壓器中性點之間通過變壓器繞組產(chǎn)生直流電流,分析了該直流電流對三相芯式、三相五柱式和三相分體式等不同結(jié)構(gòu)變壓器偏磁的影響,并結(jié)合實測結(jié)果分析了政平直流站對江蘇500kv和220kv電網(wǎng)中性點接地運(yùn)行的變壓器的影響,根據(jù)有關(guān)分析提出了相應(yīng)的建議。

直流偏磁對變壓器的影響

論述了某新建工程設(shè)備短路事故,分析了短路電流對變壓器的影響和損壞,并如何采取保護(hù)措施

武漢世紀(jì)華勝科技有限公司 wuhancenturyfarseetechnologyco.,ltd.www.***.*** fs系列試驗變壓器 一、產(chǎn)品概述： 本公司依據(jù)《試驗變壓器國家標(biāo)準(zhǔn)》、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《jb/t9641-1999》自行研制生產(chǎn)的 輕型交流、交直流兩用油浸式和充氣式（sf6）系列變壓器，具有體積小、重量輕、結(jié) 構(gòu)緊湊、功能齊全、通用性強(qiáng)和使用方便等特點。特別適用于電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、科 研部門等對各種電氣設(shè)備、電器元件、絕緣材料進(jìn)行工頻或直流高壓下的絕緣強(qiáng)度及泄 漏試驗，是高壓試驗中必不可少的重要設(shè)備。 二、產(chǎn)品特點 1、緣結(jié)構(gòu)方面，根據(jù)變壓器油“距離效應(yīng)”原理，采用多層次絕緣，把變壓器內(nèi)的內(nèi) 絕緣分割成多路油道，從而提高絕緣程度，縮小了體積。 2、解決了tdm系列變壓器的滲漏油問題，由于tdm系列變壓器無儲油器，所以當(dāng)氣溫 過高時，油膨脹后從油咀滲漏出

直流輸電由于其具有輸送容量大、損耗小、不受系統(tǒng)穩(wěn)定性限制等特點,在我國得到越來越廣泛應(yīng)用。但是,交、直流混合輸電系統(tǒng)會在交流變壓器中性點產(chǎn)生直流電流,造成變壓器繞組直流偏磁影響變壓器和整個系統(tǒng)的正常運(yùn)行,并對不同結(jié)構(gòu)變壓器產(chǎn)生影響的程度也不盡相同,因此,必須對變壓器中性點直流電流進(jìn)行有效的檢測和抑制。就直流輸電系統(tǒng)產(chǎn)生后交、直流系統(tǒng)中交流變壓器中性點直流電流的相關(guān)問題,進(jìn)行了理論分析,希望對變壓器的運(yùn)行維護(hù)有所幫助。

由于直流輸電系統(tǒng)具有損耗小、輸送容量大等優(yōu)點,因此,在我國的應(yīng)用范圍越來越廣。但是,直流輸電系統(tǒng)在交流變壓器中性點產(chǎn)生過直流會對變壓器造成影響。本文分析了交流變壓器接地點過直流電流的產(chǎn)生和其對交流變壓器的影響,最后以實例分析了中性點接地時直流輸電系統(tǒng)對變壓器產(chǎn)生的影響。

廠用變壓器保護(hù)

變壓器保護(hù)ret670/650 relion?670與650系列產(chǎn)品 變電站自動化產(chǎn)品部 2 為各種類型的電力變壓器和 電抗器提供可靠的保護(hù)和控制 ret670/650智能微機(jī)保護(hù)裝置可為各種類型的變壓器，如兩卷 變、三卷變、電廠的升壓變和特殊的鐵路變壓器等，提供快速 且有選擇性的保護(hù)、監(jiān)視和控制功能。同樣，ret670也可作為 自耦變壓器、相移變壓器和帶投切控制的并聯(lián)電抗器提供最先 進(jìn)的保護(hù)功能。多至六側(cè)三相制動電流輸入的差動保護(hù)允許變 壓器各側(cè)均為多斷路器接線。裝置擁有的先進(jìn)的通訊能力，可 將裝置集成到變電站自動化系統(tǒng)中或作為獨立的多功能裝置使 用。 ret670/650為變壓器電壓控制(變壓器自動有載調(diào)壓功能)提供 了多種解決方案。其電壓控制功能可集成于含差動保護(hù)功能和 后備保護(hù)功能的保護(hù)裝置中，也可作為一臺單獨的專用電壓控 制裝置。

隨著智能電網(wǎng)的快速發(fā)展,分布式新能源配電網(wǎng)接入是未來發(fā)展的必然趨勢。文中提出一種包含z型變壓器和升壓斬波電路的新型單導(dǎo)線交直流混合配電網(wǎng)拓?fù)?以融合交流配電網(wǎng)與直流配電網(wǎng)的優(yōu)勢。z型變壓器因同一相的電壓相互抵消而無明顯的鐵芯飽和現(xiàn)象,可用于實現(xiàn)交流和直流功率的耦合與解耦。升壓斬波電路用于實現(xiàn)直流功率的流動,并維持各節(jié)點的電壓等級。建立了分布式新能源配電網(wǎng)接入新型拓?fù)涞姆抡婺Ｐ?驗證了該新型拓?fù)涞目尚行浴?/p>

廣東電網(wǎng)是交直流混合運(yùn)行電網(wǎng),當(dāng)直流輸電系統(tǒng)雙極電流不對稱運(yùn)行或單極大地回線運(yùn)行時,巨大的直流電流通過接地極注入大地,交流系統(tǒng)的變壓器在一定程度上受到直流輸電系統(tǒng)接地極電流的影響。直流偏磁使得變壓器噪聲、振動加大,電壓波性變壞,鐵耗增加。為此,介紹了抑制變壓器中性點直流電流的幾種措施,并對各種抑制措施的優(yōu)缺點進(jìn)行了分析。

用于小容量交直流電路的電容變壓器

交直流電網(wǎng)互聯(lián)在一起,而調(diào)度中心采用獨立計算模式,二者之間存在矛盾,給電網(wǎng)分析和監(jiān)控帶來種種弊端。在基于異步迭代模式的以高壓直流線路為聯(lián)絡(luò)線的分布式動態(tài)潮流算法(addpf)的基礎(chǔ)上,補(bǔ)充提出了考慮換流變壓器變比調(diào)節(jié)的交直流互聯(lián)系統(tǒng)addpf算法。通過將直流邊界節(jié)點狀態(tài)量選為交流母線電壓幅值、相角及換流變壓器變比,增加構(gòu)建了基于換流變壓器變比的不動點迭代格式,實現(xiàn)了考慮換流變壓器變比調(diào)節(jié)的交直流互聯(lián)系統(tǒng)動態(tài)潮流計算。將ieee標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)擴(kuò)展為交直流互聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)行測試,數(shù)值試驗表明所提出的調(diào)整方法能夠在分布式潮流計算中使每個子系統(tǒng)獲得與全網(wǎng)一致的分接頭擋位,進(jìn)而獲得與全網(wǎng)一致的動態(tài)潮流解。

變壓器保護(hù)的配置

利用matlab/simulink模塊建立高壓直流(hvdc)輸電的換流變壓器分接頭控制(tcc)系統(tǒng),通過對一個交直流混合輸電系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)態(tài)運(yùn)行、功率提升及直流短路故障3種情況下的仿真計算,分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性和換流變壓器分接頭調(diào)節(jié)的具體過程。分析結(jié)果表明,換流變壓器分接頭控制可以有效地將整流側(cè)觸發(fā)角和逆變側(cè)熄弧角限制在規(guī)定的運(yùn)行范圍內(nèi),從而讓系統(tǒng)始終處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。分析還驗證了所建模型的正確性。