变压器有载合闸时纵联差动保护误动的分析

为了阐明变压器有载合闸及穿越性涌流幅值较低时差动保护误动的机理,建立了一个新的有载合闸变压器模型。通过该模型建立一组非线性微分方程组,通过简化铁心磁化特性的描述,利用4阶龙格?库塔算法求解。结合考虑磁滞效应TA模型的建立,分析了变压器有载合闸过程中一二次涌流的波形及其谐波特征,并指出:低穿越性涌流情况下的变压器差动保护误动现象主要是由TA局部暂态饱和造成的。通过仿真试验验证了上述观点。     

应急供电系统启动过程级联变压器合闸涌流分析

本文中笔者搭建了仿真模型,从理论方面分析了两台变压器级联空载合闸、二级变压器有载合闸产生涌流的原理,并仿真比较了四种投入操作方式产生涌流的大小。     

配电站经济运行方式下备用变压器自动投切原理及影响分析

对配电变压器低压侧互联以降低配电网损耗的经济运行方式进行了研究。分析了配电站采用经济运行方式时负荷切换的原理,提出了基于损耗最小原理的负荷切换点选取原则并给出了低压侧备用电源自动投切装置的工作原理和动作逻辑。重点对三相变压器的空载合闸及有载合闸暂态过程进行数学建模,并采用Matlab仿真计算与实际分析相结合的方法,分析了三相配电变压器在切换过程中产生的空载合闸励磁涌流以及有载合闸冲击电流。结合配电变压器电流速断保护和反时限过流保护的整定原则,分析了励磁涌流和冲击电流对变压器继电保护动作特性及参数整定的影响,验证了变压器低压侧互联的经济运行方式下的供电可靠性。     

变压器有载合闸的非线性数学模型及仿真

已提出的变压器有载合闸模型,都是将时变的励磁电感进行线性化或分段线性化处理,这种处理方式不能光滑地反映铁芯的非线性特征,造成仿真误差。建立了一个比较合理且精确的变压器有载合闸的非线性数学模型,铁芯的励磁特性采用了多值磁滞特性。根据该模型建立各支路电流的状态方程,并通过数字实时仿真证明了目前各种采用涌流特征进行闭锁的变压器差动保护经历带负载合闸时,尤其是在外部故障切除后电压恢复过程中受超饱和现象的影响,存在误动的可能性,指出应规定不推荐进行变压器有载合闸。进一步验证了变压器差动保护原理的局限性。     

变压器有载合闸的超饱和现象及对变压器差动保护的影响

首次建立了一个比较合理的有载合闸的变压器模型，对其暂态过程做了比较详细的理论分析，提出了在变压器有载合闸及切除外部故障后电压恢复的过程中，变压器有可能处于超饮和态，导致纵联差动保护误动的新概念，并进行了仿真验证。该文从理论上证明了：对于目前各种采用涌流特征进行闭锁的变压器差动保护，除了内部故障时的可能延时动作外，还存在不可避免的误动可能性。该文可作为加强与涌流无关的变压器主保护原理研究、以及对《继电保护整定运行导则》进行补充修订的理论依据。     

基于合闸电阻的变压器励磁涌流相控技术研究

分析了励磁涌流产生机理,借助数学手段推导出励磁涌流与磁链、合闸相角和合闸电阻的关系,得到了最佳合闸相位的计算公式,阐述了合闸电阻抑制励磁涌流的原理。提出合闸电阻与相控技术相结合的方法,使励磁涌流抑制效果达到最佳。采用ATP暂态仿真软件,搭建了三相变压器系统仿真模型,对合闸电阻接入阻值、接入时间、相控合闸进行了仿真与分析,得出了抑制励磁涌流的最佳方案。最后,通过三相变压器空载合闸实验来验证最佳合闸相位的合理性,对减小空载变压器合闸励磁涌流有指导意义。     

变压器群合闸涌流阻尼抑制方案的研究

为了达到抑制变压器群合闸涌流的目的,基于对变压器群重合闸涌流产生特点的分析,提出了一种适用于变压器群合闸涌流的阻尼抑制方案.通过分析加装阻尼抑制装置前后变压器内部磁链的变化情况,介绍了阻尼抑制方案对变压器群合闸涌流的作用机理,并研究了抑制装置最佳阻尼参数的选择方法.采用仿真手段对变压器群重合闸工程范例-高速动车组过分相重合闸过程进行了研究,对比了加装阻尼抑制装置前后高速动车组过分相重合闸的涌流情况.仿真结果表明:该方案可以有效抑制变压器群合闸涌流,减小合闸相位角对变压器群合闸涌流的影响,适用于工程推广.     

变压器空载合闸励磁涌流的仿真分析研究

变压器在轻载或者空载的情况下合闸通电的时候,可能变压器的一次侧绕组中流过励磁涌流。励磁涌流出现的原因是在变压器铁芯被拖入饱和区甚至是深度饱和区,励磁涌流对变压器自身和对电网中的电能质量都有不利影响。基于Matlab对单相变压器和三相变压器的合闸涌流进行了仿真研究,同时对变压器空载合闸涌流的特性进行了深入的分析,对变压器差动保护的精确整定,以及对变压器空载合闸励磁涌流的抑制方法提供了突破口。     

计及剩磁的空载变压器选相合闸研究

随机合闸空载变压器产生的励磁涌流容易引起电力变压器差动保护装置误动、绕组机械应力增大以及电能质量降低等问题。采用选相合闸技术来抑制空载变压器励磁涌流。实现空载变压器选相合闸的关键是有效预估变压器切除后铁芯中的剩磁。在分析选相合闸空载变压器原理的基础上,提出基于数值积分的铁芯剩磁测量方法。采用PSCAD/EMTDC软件对变压器空载合闸进行了仿真,仿真结果验证了选相合闸技术的有效性。搭建空载变压器选相投切试验平台,进行了空载变压器随机合闸、选相合闸试验。试验结果表明:与随机合闸相比,计及剩磁的空载变压器选相合闸能够有效地抑制励磁涌流,同时验证了剩磁测量方法的有效性。最后,针对三相联动断路器提出了相适应的空载变压器选相合闸策略,仿真结果验证了其有效性。     

选相关合技术抑制空载变压器励磁涌流的实验研究

针对随机关合空载变压器产生励磁涌流的问题,采用选相关合技术来抑制励磁涌流。在分析选相关合空载变压器原理的基础上,研究了同时合闸策略、快速合闸策略和延时合闸策略下铁芯磁通的变化规律,并对比分析三种合闸策略的适用条件。最后搭建选相投切10 kV空载变压器实验平台,对有无剩磁时不同关合相位下的励磁涌流进行分析。实验结果表明:变压器铁芯无剩磁时,在电压峰值处合闸可以有效抑制励磁涌流;铁芯存在剩磁时,在电压峰值处合闸仍会产生励磁涌流。因此,有必要预测铁芯剩磁以确定最佳合闸相位,实现空投变压器的无冲击平滑过渡。     

变压器空载合闸励磁涌流抑制技术研究

在分析变压器空载合闸励磁涌流暂态过程及现有抑制励磁涌流措施原理的基础上,提出了一种改进的选相位关合技术来抑制三相YN,d接法变压器励磁涌流的新方法。该方法考虑了剩磁对励磁涌流的影响,利用中性点串联电阻的方法抑制首合相励磁涌流暂态过程,利用“延迟合闸”策略限制剩余两相涌流幅值。通过EMTP仿真表明该方法在铁芯剩磁难以准确测量的情况下可以有效地抑制变压器励磁涌流幅值及暂态过程。     

变压器空载合闸引起电流保护装置动作的原因分析与解决方法

分析了变压器空载合闸时激磁电流和磁通瞬态过程，讨论了合闸时引起过电汉保护装置运作的原因，并提出了解决方法。     

基于瞬态电流的螺管式电磁铁闭合动作特性分析

针对一种新型螺管式电磁铁结构,建立其瞬态场数学模型。通过仿真分析线圈瞬态电流特性与衔铁闭合动作特性之间的规律,探讨了驱动电压、线圈绕组匝数和负载质量等主要参数对闭合动作特性的影响,并与试验结果进行对比验证,为通过电磁铁内在参数对电磁阀的位移检测、电磁阀及系统的故障诊断提供理论依据。研究结果表明,仿真结果与试验结果基本一致,证明建立的瞬态场数学模型是正确的;电流特性呈现先增大后减小再增大的变化过程,可以判断电磁铁闭合动作时间约20 ms(9 V)。     

基于场路耦合时步有限元法的永磁同步发电机设计

首先根据传统方法设计了一台永磁同步发电机,然后通过对其等效磁路的分析进行空载气隙磁密和漏磁系数的解析计算,最后再利用场路耦合时步有限元法对所设计电机分别进行空载和额定负载时瞬态磁场的分析和空载时气隙磁密及漏磁系数计算值的验证.结果表明,所设计电机磁场分布合理,各项指标均达到设计要求,且气隙磁密及空载漏磁系数的解析值和有限元计算值也吻合得较好,证明了分析和设计的有效性.     

伊朗卡仑I水电站机组甩负荷过渡过程的数值模拟计算

为了确保伊朗卡仑I水电站机组甩负荷的安全,对具有上、下游调压室、一管两机布置的复杂引水管路系统进行了机组甩负荷过渡过程数值模拟计算,确定了合理的导叶关闭规律,将其作为机组设计和运行的依据.     

一种新型的电磁开关工作状态隔离检测技术

为克服无弧混合型电磁开关中的电力电子器件固有的成本较高,热、电应力都较小的缺陷,提出了一种满足与电磁开关完全电气隔离的,能真实地获得电磁开关暂态变化信息的新型检测技术.通过采样电磁开关通断暂态时其励磁线圈感应磁通的相应变化,用低成本的电子信号处理方式,快速检测出电磁开关通断暂态过程中的转变点.从而为提高混合型电磁开关的性能价格比提供一种可行的技术方法.     

Automatic generation control of an isolated small-hydro power plant

The paper presents a new technique of automatic generation control of an isolated small-hydro power plant. Presently surplus generation due to decrease in load is dissipated in a dump load. But surplus water can be used for irrigation, which is the primary requirement of the local community for their survival at large number of locations. It is being wasted in the dump load and the new scheme proposed in this paper eliminates the dump load, while the input power of the hydro plant is controlled by an on/off and a servo controlled valves. The on/off control linearly raises or lowers the generation by 50%, while the servo motor controls the generation to the required extent. It is shown that the rate of opening or closing of the on/off control valve has considerable effect on the transient response of the system. Finally, the dynamic responses due to step disturbance for different nominal loadings of the system, gain settings, rate of closing/opening of the on/off control valve are also presented.     

控制合闸电压幅值的变压器励磁涌流抑制方案

在分析变压器励磁涌流的影响因素和推导励磁涌流与各影响因素间数学关系的基础上,提出了一种基于合闸电压幅值控制的变压器励磁涌流抑制方案。该方案通过选择适当的合闸电压幅值控制曲线,对合闸电压的幅值进行控制,确保变压器空载合闸过程中产生的磁通不超过饱和磁通,从而达到抑制空载合闸励磁涌流的目的。根据磁通不等式约束与暂态磁通分量衰减规律给出了电压幅值控制函数,并推导了电压幅值控制函数中初值与变化斜率两个参数的上下限。采用PSCAD/EMTDC软件分别对单相和三相变压器不同状态下的空载合闸过程进行了仿真,并对磁通、励磁涌流、差动电流等参数进行了对比分析。仿真结果表明,通过控制合闸电压的幅值达到控制励磁电流大小的目的,能够将励磁涌流控制在数值较小的范围内,从而克服励磁涌流的影响。     

Assessment of transient voltage stability based on critical operating time of emergency control using neural networks

Since unstable phenomena that load bus voltages collapse rapidly after a large disturbance occurred in a bulk power system, it is becoming necessary to develop a fast and precise evaluation method of what is called transient voltage stability. Although many indices have so far been proposed for static voltage stability assessment, there are few evaluation methods, digital simulation analysis for example, for the transient voltage stability assessment that deals with the dynamic characteristics of generators, loads, etc. This paper presents the transient voltage stability evaluation system that consists of two artificial neural networks (NNs). The first NN judges whether the system is stable or not under a given operating condition, load composition and fault location from the viewpoint of the transient voltage stability. If it is judged to be unstable, the second NN estimates critical operating time of emergency control action as a severity index of the transient voltage instability. Here, closing of a bus tie that is switched off in the normal state is adopted as the emergency control for voltage stabilization. Numerical examples for a 26-bus model system are shown in order to check the effectiveness of the proposed evaluation system.     

基于可变合闸角的变压器励磁涌流抑制方法

变压器空载合闸励磁涌流可能引发电网安全问题,采用固定峰值选相合闸抑制励磁涌流的技术尚有提升空间。提出一种基于可变合闸角的励磁涌流抑制方法及控制策略,采用主变压器高压侧或低压侧的电压互感器测算剩磁,并根据剩磁情况调整目标合闸角,阐明了影响剩磁的关键因素及目标合闸角优选原则。试制了装置样机并通过动模仿真及开关带电试验验证了该方法的有效性,为工程实用化提供参考。