一种消除单相变压器励磁涌流的预充磁策略.pdf

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1、第42卷第17期电力系统保护与控制v01．42N0．172014年9月1日PowerSystemProtectionandControlSep．1，2014一种消除单相变压器励磁涌流的预充磁策略何小庆，刘淑萍，李攀宏，陈德明，高仕斌(西南交通大学电气．T-程学院，四川成都610031)摘要：变压器空载合闸或切除故障合闸都伴随着励磁涌流的出现，励磁涌流的大小受合闸角、剩磁、系统阻抗参数等因素的影响。提出了一种消除单相变压器励磁涌流的策略，利用预充磁装置改变变压器铁心中的磁通，当接近极限磁滞回线的剩磁时，控制断路器的合闸，从而消除励磁涌流。通过理论推导，确定了预充磁装

2、置电容大小与电容电压之间的关系、铁心的充磁程度以及对应的相位。最后，以某单相变压器为例，利用simulink仿真，验证了该策略。关键词：变压器；励磁涌流；磁滞回线；剩磁；预充磁Eliminatingthesingle--phasetransformerinrushcurrentbasedOilpre-magnetizingHEXiao·qing，LIUShu—ping，LIPan-hong，CHENDe—ming，GAOShi-bin(SchoolofElectricalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu

3、610031，China)Abstract：EnergizationoftransforiflerbothunloadandremovaloffaultiSaccompaniedwithalinrushcurrent，thevalueofwhichdependsontheangleoftheappliedvoltage，residualfluxofthecore，theimpedanceofsystemandSOon．Astrategyofeliminatingthesingle-phasetransformerinrushcurrentisproposed，wh

4、ichreferstosetthetransformerresidualfluxtoaknownvaluewhichisequaltothefluxwhenenergizationbyapre—magnetizingdevice，whiledecreasestheinrushcurrent．Bytheoreticalanalysis，therelationshipbetweensizeofcapacitorandthevoltage，thedegreeofmagnetizationoftheCOreandthecorespondingphasearedetermi

5、ned．Finally，incaseofasingle-phasetransformer,theproposedstrategyisverifiedbySimulinksimulation．ThisworkissupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．U1134205)．Keywords：transformer；inrushcurrent；hysteresisloop；residualflux；pre-magnetizing中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：1674—3415(2014)1

6、7—0120—05电力系统谐波过电压，且对相邻变压器的励磁涌流0引言也有影响¨。变压器是电力系统中的重要设备，是衔接不同而目前国内外学者针对变压器励磁涌流的研电压等级的关键。变压器空载合闸或切除故障，系究着重于对励磁涌流的识别方法的研究，如二次谐统电压恢复过程中都会伴随着励磁涌流现象。励磁波制动L2、间断角原理识别J、利用差动电流波涌流的最大值可达到额定电流的6-8倍且长达10形特征识别L7j、基于励磁阻抗变化的识别法]、基余秒。目前，电力系统实际应用中应对励磁涌流主于变压器漏阻抗参数模型的识别方法L9J等。这些方要措施是使变压器保护闭锁，从而让变压器承受励法都只

7、是从电压、电流量的角度来识别励磁涌流。磁涌流的冲击。如此大的电流对变压器的影响堪比文献[1O]~tJ用磁滞回线识别变压器励磁电感，虽然故障电流，对变压器的使用寿命影响更大。同时，从铁磁方面研究励磁涌流，但是并没有从根本上消区别励磁涌流和故障电流也成为变压器保护的一个除励磁涌流，因此，减弱或消除励磁涌流的方法亟难点问题，致使变压器保护动作的正确率相比于线待研究。由于单相变压器在牵引供电系统中应用广路保护和发电机保护较低。此外，励磁涌流会引起泛，本文着重研究单相变压器的励磁涌流消除方法。本文通过在单相变压器的原边增设预充磁装项目基金：国家自然科学基金重点项目(U113

8、4205)