变压器直流偏磁的抑制方法研究-论文.pdf

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1、ZhuangbeiyingY。ngyuYanjiu!茎鱼些里主竺l变压器直流偏磁的抑制方法研究陈炜朱成龙(武汉大学电气工程学院，湖北武汉430072)摘要：介绍了现有的变压器直流偏磁抑制方法，包括变压器中性点串小电阻法、电位补偿法、电容隔直法及直流电流反向注入法，并对其进行了技术经济比较，从而选择了电位补偿法来研制变压器直流偏磁抑制装置，最后对该装置进行了仿真研究。关键词：直流偏磁；抑制；电位补偿法；仿真0引言主变中性点绝缘的有害威胁。故障消除后，电流旁路保护自动回到正常状态，电容器又处于投入运行。保护间

2、隙的作用是：直流偏磁指的是在变压器运行过程中，励磁电流中含有直当电容或其他设备发生故障时，若超过放电电压则保护间隙放流的部分，而这些直流分量的存在，使得变压器铁芯呈现正负电，保护变压器的绝缘。如果主变压器中性点电容器损坏或发半周不对称饱和，由此引起的一系列电磁效应。当变压器在运生故障，则放电间隙旁路掉保护装置以及电容，相当于变压器行过程中出现直流偏磁现象时，变压器的励磁电流高度会发生中性点直接接地。同理，也可以通过这样的操作，实现电容器严重畸变，铁磁通将处于过度饱和状态，持续一段时间的话，或电流旁路保护装

3、置的维修。会产生一定的噪声，导致变压器本身及无功功率的损耗，更有1．4反向注入法甚者会导致局部过热，以致绝缘层遭到破坏，从而使变压器使当有侵入电流入侵变压器中性点时，可以利用可控直流用寿命大大降低或直接损坏。本文对现有的直流偏磁电流抑源，经调压器调压后，再经硅整流至辅助接地极，通过变压器中制措施进行了总结，主要包括变压器中性点串小电阻法、电位性线，注入反向直流电流。补偿法、电容隔直法及直流电流反向注入法等，并对其进行技术经济比较。2典型技术方案优缺点比较1现有抑制方法上述4种直流偏置电流的抑制方法，按接人

4、方式划分可以分为两类：一类是间接法，串小电阻、电位补偿以及电容隔直属1．1变压器中-陛点串小电阻法于这一类。采用这类方法，必须在变压器与变电所接地电网中当两台变压器中性点直接接地时，会通过大地构成直流回间串入保护设备，如旁路装置、放电间隙、整流逆变装置等。第路，于是有直流电流流经中性点接地线。直流电流大小只与电二类是直流电流注入方法，它不改变变压器中性点接地方式。阻元件以及元件间电位差有关。直流电阻包括存在于变压器相比其他限流方法，电位补偿法具有以下优点：首先，它可各相绕组的等效直流电阻、接地网直流电阻、

5、变压器连接线的以保持变压器中性点有效接地，完全消除变压器中性点的直流直流电阻；同时，直流电流的大小还与两台变压器的中性点电电流。其次，它串入的小电阻阻值相比较小电阻限流法要小得位差有关。因为三相负荷不对称，以及三相线路等效阻抗值不多，因此其能量损耗也相对较小，并且对继电保护的影响及对对称，即使电力系统处于正常工况，系统中性点也会有不平衡变压器中性点电位的增大程度较小。再次，它虽然需要配置直电流，其数量级为几个安培，对系统的稳定安全运行没有影响；流电流源，是有源设备，但是它不需要建立另一个辅助接地极但是在发

6、生接地故障时，中性点电流值可能会突变到数十千(网)，因此不用考虑接地极释放的电流对周围环境的腐蚀作安。这种情况下，在中性点串人电阻可以大幅度减小故障电流用。这一点要绝对优于反向注入直流电流法。的幅值，但是，电流流过电阻就会产生电压差，这会使得变压器本文推荐采用电位补偿法，并就此做了仿真研究。中性点对地电位相比不串接电阻时高很多。在中性点串联电阻可以抑制直流偏置电流，降低系统谐振的几率，但是当系统3仿真研究发生短路故障时电阻容易被烧毁或者遭遇雷击。最终拟研制基于电位补偿法的直流偏磁抑制装置，如图11-2电位

7、补偿法所示。其原理是在变压器中性线中间串一小电阻(0．5～2．0Q)，通过一外部电源在该电阻上形成一直流电位，以此调节变压器中性点的直流电位来达到减小流人变压器绕组直流电流的目的，该电阻同样需要保护旁路。1．3电容隔直法电容隔直法是指将变压器的中性点通过电容与大地相连，有效隔断直流电流。主变压器中性点安装电容后，在单相接地故障发生在主变压器高压侧的情况下，电流通过大型主变压器中性点时，会生成一个高幅值的暂态电压。当电容两端的电压超过一定限值时，可以通过保护动作将电容旁路掉，来限制这一暂态电压的幅值。所以系

8、统中不需要大型电容器承受大故障电流，这样一来，节省了安装空间，降低了成本，也消除了对图1电位补偿法示意图机电信息2014年第24期总第414期55_茎鱼坚里量里!znuangbeiyingY。ngvuYanjiu3．1双向可控直流电源技术方案图3中mag代表的是变动的电压源(为了产生变动的电通过12脉波SCR半控整流电路将低压交流电压整流为直流，模拟直流偏磁量)，E。代表的是12脉动晶闸管桥式半控整流，通过SCR触发角度的控制