[發明專利]一種變壓器勵磁涌流產生的電壓暫降預測方法

有效

• 申請號: 201410153075.3
• 申請日: 2014-04-16
• 公開（公告）號: CN104052080A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 陳甜甜;潘愛強;羅祾;金家培;陳冉;楊洪耕;蘇紹澤
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司;華東電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02H7/045
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

技術領域

本發明涉及電網安全檢測技術，尤其是涉及一種變壓器勵磁涌流產生的電壓暫降預測方法。

背景技術

變壓器空載投入電網，其瞬間磁通可能達到其穩態磁通的2.2倍，由于變壓器鐵芯勵磁過程的非線性，使得瞬間勵磁電流達到穩態勵磁電流的數百倍，形成空載勵磁涌流，產生電壓暫降。

電壓暫降是最嚴重的電能質量問題之一，對敏感負荷參生嚴重干擾，是敏感負荷產生用電故障造成重大經濟損失的主要原因。

目前尚未有計算變壓器勵磁涌流產生電壓暫降的統一算法。雖然已從實際測量中觀測到變壓器產生的電壓暫降事件，但由于缺少理論分析方法，故無法在變壓器投切前，預先估計出事否有電壓暫降發生。

本發明提供了這樣的方法，采用穩態磁通、飽和磁通、最大磁通三點插值法計算電力變壓器最空載最大勵磁涌流產生的電壓暫降。從而能在變壓器投切時采取適當的措施避免有害影響。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種變壓器勵磁涌流產生的電壓暫降預測方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種變壓器勵磁涌流產生的電壓暫降預測方法，該方法包括以下步驟：

(1)建立經驗磁化曲線，并獲得曲線中飽和磁通點的坐標；

(2)估計勵磁涌流；

(3)根據步驟(2)獲得的計算電壓暫降特征值。

所述的曲線中飽和磁通點的坐標通過正常工作點M確定，所述的正常工作點M對應的磁通坐標為1.0p.u.，電流為變壓器空載電流I₀，磁通的基準值是穩態磁通幅值Φ_m，電流的基準值是額定空載電流。

所述的勵磁涌流通過以下公式估計：

I=Φmax-Φsk]]>

其中，Φ_max為鐵芯最大磁通，Φ_s為飽和磁通，步驟(1)建立的經驗磁化曲線分為OA和AB兩段，k為線段AB的斜率。

所述的飽和磁通Φ_s與穩態磁通幅值Φ_m間的關系為Φ_s=1.15～1.4Φ_m。

所述的電壓暫降特征值包括公共連接點電壓值和電壓暫降持續時間。

所述的公共連接點電壓值U_pcc具體計算為：

U_pcc=I-I_inrush*X_s

其中：I_inrush是變壓器勵磁涌流；X_s是系統到U_pcc點間的電抗值，X_s的標幺值為：其中S_B為基準功率，S_s是U_pcc點的短路容量。

所述的電壓暫降持續時間通過以下公式計算：

其中，為磁通暫態分量，其從向0衰減，進而可以求出衰減時間t。

與現有技術相比，本發明方法能判斷變壓器空載投切最大勵磁涌流是否產生電壓暫降，因此能提前采取措施，預防電壓暫降造成的重大經濟損失。

附圖說明

圖1為對稱的鐵芯磁通示意圖；

圖2為不對稱的鐵芯磁通示意圖；

圖3為考慮剩磁時零角度合閘時空載變壓器鐵芯磁通與電壓的關系示意圖；

圖4為變壓器鐵芯磁化曲線；

圖5為經驗磁化曲線；

圖6為變壓器空載合閘模型；

圖7為算例1的變壓器的I-Φ曲線；

圖8為算例2的變壓器的I-Φ曲線。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。本實施例以本發明技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

一、變壓器勵磁涌流的產生機理