[發明專利]一種抑制勵磁涌流的變壓器空載投切方法

無效

• 申請號: 201110239962.9
• 申請日: 2011-08-19
• 公開（公告）號: CN102290813A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 屈東明;由恒遠;劉志珍;牛志強;孫福鵬;耿曉玲;穆曉鵬;李廣智
• 申請（專利權）人: 青島特銳德電氣股份有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38
• 代理公司: 青島高曉專利事務所 37104
• 代理人: 張世功

技術領域：

本發明屬于電力輸運系統中的變壓器勵磁涌流抑制技術領域，涉及一種變壓器空載投切技術，特別是一種抑制勵磁涌流的變壓器空載投切方法。

背景技術：

目前尚無專門的變壓器空載投切涌流抑制技術和設備，電力輸運中的變壓器在空載合閘投入電網時，由于變壓器鐵芯磁通的飽和及鐵芯材料的非線性特性，會產生幅值相當大的勵磁涌流，導致變壓器差動保護誤動作，同時造成繞組變形，減少變壓器的使用壽命。通常的勵磁涌流含有多個諧波成分及直流分量，會降低電力系統供電質量，同時涌流中的高次諧波對連接到電力系統中的敏感電力電子器件有極強的破壞作用。在現有技術的電力輸運過程中，變壓器勵磁涌流的危害是引發變壓器的繼電保護裝置誤動，使變壓器的投運頻頻失敗，變壓器出線短路故障切除時所產生的電壓突增，誘發變壓器保護誤動，使變壓器各側負荷全部停電；當A電站的一臺變壓器空載接入電源產生的勵磁涌流，誘發鄰近其他B電站、C電站等正在運行的變壓器產生“和應涌流”(sympathetic?inrush)而誤跳閘，造成大面積停電，而且數值很大的勵磁涌流會導致變壓器及斷路器因電動力過大受損，誘發操作過電壓，損壞電氣設備；勵磁涌流中的直流分量會導致電流互感器磁路被過度磁化而大幅降低測量精度和繼電保護裝置的正確動作率；勵磁涌流中的大量諧波對電網電能質量造成嚴重的污染，使電網電壓驟升或驟降，影響其他電氣設備正常工作。在現代電力輸運系統中通常設有兩臺變壓器互為備用，為了使變壓器處于經濟運行的狀態，要根據負荷狀況投切變壓器，使變壓器處于最佳經濟運行的狀態。在變壓器的自動投切過程中，會產生勵磁涌流，尤其當負荷變化很大，變壓器需要頻繁投切的場合，勵磁涌流的抑制就顯得尤為重要。歸結起來，在現有的電力輸運設備的技術中，缺少對空載變壓器投切過程中對勵磁涌流的抑制技術措施，使勵磁涌流的危害導致許多電力輸運過程中的浪費，有的甚至引起損害事故，所以，尋求一種對空載變壓器投切過程中的勵磁涌流的抑制方法成為專業內技術人員正在探究的任務。

發明內容：

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點，尋求設計一種變壓器空載投切時抑制勵磁涌流的技術方案，通過控制斷路器分合閘電壓相角，使偏磁與剩磁相互抵消，從而抑制變壓器空載勵磁涌流，并在勵磁涌流的抑制過程中加入反饋機制，提高系統的精確度和可靠性。

為了實現上述目的，本發明選擇現有的電力輸運控制系統和裝置實現其抑制變壓器空載投切過程中的勵磁涌流，先在電力輸運控制系統中增加集成有勵磁涌流抑制模塊實現硬件電路的改進，再引入相應的軟件功能，通過控制設備中的分合閘的電壓相角，實現偏磁與剩磁相互抵消，并引入反饋技術自動跟蹤線路的變化，達到抑制勵磁涌流的功效，其具體過程包括：

①選定電力輸運控制系統并接入電路，使變壓器得到有效控制后，啟動系統；

②設定或修改合閘提前量T；

③使電力輸運控制系統自動測量和記錄線路中的電壓和電流值；

④根據所測的電壓、電流值判斷對空載變壓器是否自動投切，如果不需自動投切，則返回步驟③，如果需要自動投切，則閉合低壓側聯絡開關；

⑤依次分別斷開變壓器低壓側開關和高壓側開關；

⑥自動并循環采集變壓器各開關的位置，記錄下開關斷開時電壓的相角Φ1；

⑦再次測量電力輸運線路中的電壓和電流值，并依據電壓和電流值判斷是否應自動投切；如不需自動投切，則返回步驟③再進行電壓和電流值測量；如需自動投切，則依據分閘相角Φ1值閉合變壓器高壓側開關；

⑧對電力輸運系統中的變壓器開關進行循環制式的采集開關位置；

⑨測量合閘時的瞬間電壓相角Φ2，并對Φ1和Φ2值進行比較，如Φ1≠Φ2，則返回步驟②，進行重新運行；如果Φ1＝Φ2，則閉合變壓器的低壓側開關；

⑩再斷開變壓器低壓側聯絡開關，結束自動投切的控制過程。