[發明專利]一種抑制變壓器直流偏磁的方法

在審

• 申請號: 201710343643.X
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN107147079A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 劉瑩;王澤忠
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02H7/04
• 分類號: H02H7/04;H02H9/00
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙)11548
• 代理人: 李靜

技術領域

本發明涉及一種抑制偏磁的方法，尤其涉及一種一種抑制變壓器直流偏磁的方法。

背景技術

變壓器流過直流電流，在鐵心中有了直流磁通，它與交流磁通疊加，使磁通發生偏移，平均磁通向偏移方向增加，加重了正方向的飽和，使正方向勵磁電流明顯增大，負方向勵磁電流減小，勵磁電流正負半周明顯不對稱。

交流系統中因流入直流而產生的所有危害，主要都是由于變壓器的偏磁飽和引起的，以下分別列出。

1、諧波：正負半波對稱的周期性勵磁電流中只含奇次諧波。由于直流偏磁的作用，使單方向極度飽和的變壓器勵磁電流中出現了偶次諧波。此時，變壓器成了交流系統中的諧波源。

2、無功損耗增加：由于直流偏磁引起變壓器飽和，勵磁電流大大增加，使變壓器消耗無功增加，它或使系統無功補償裝置過載，或使系統電壓下降。一般由直流大地返回引起的變壓器偏磁飽和，大都造成無功補償裝置過載，為了解決無功增大的問題，往往只能使直流系統在大地返回方式運行時減少輸送容量，因而限制了它的輸送能力。

3、振動和噪聲：變壓器偏磁飽和的另一后果是引起噪聲和振動。

4、變壓器本身損壞：變壓器發生直流偏磁后，勵磁電流嚴重畸變，變壓器鐵心在半波下飽和，會形成雜散磁通，它們進入箱體各個部件中，增大有功損耗，并使變壓器局部過熱，導致損壞。

5、繼電保護系統故障：1）保護系統誤動作。由于諧波電流增大，會被保護誤認為故障或過載，而誤跳開。這主要發生在SVC、無功補償電容的保護以及輸電線路的保護中，是最普遍的保護故障模式。

2）動作失敗。即需要動作時沒有動作。主要發生在變壓器差動保護中，電流互感器輸出電流畸變時也會發生這種情況。

3）比要求的動作慢。GIC的存在使電流互感器中很容易建立起高水平的偏置或殘磁。當GIC較大時，它感應的偏置使電流互感器在故障電流中的直流偏置下到達飽和的時間明顯減少。

大多數的繼電保護故障還是因為變壓器半周飽和造成的嚴重諧波環境引起的。

發明內容

本發明針對上述現有技術中存在的問題，提供了一種一種抑制變壓器直流偏磁的方法，解決了現有技術中直流偏磁的問題，而且本發明安全可靠。

本發明的技術方案包括如下步驟：

抑制變壓器中性點直流電流裝置處于直接接地運行狀態時，抑制變壓器中性點直流電流裝置的測控單元時刻監視中性點直流電流的變化，當中性點電流大于抑制變壓器中性點直流電流裝置設定的狀態轉換電流門限Io時，在自動運行模式下，抑制變壓器中性點直流電流裝置自動進入電容接地運行狀態；在手動運行模式下，抑制變壓器中性點直流電流裝置發出告警信號，運行人員通過遠程終端操作手動進入電容接地運行狀態；

抑制變壓器中性點直流電流裝置進入電容接地運行狀態時，對應直接接地狀態下的狀態轉換電流門限Io的值，在隔直電容兩端將產生與之對應的初始電壓Vo；運行中抑制變壓器中性點直流電流裝置的測控單元和快速旁路啟動單元同時監視電容器兩端電壓，測控單元監視電容器兩端電壓是否低于安全返回直接接地運行的低電壓門限VL，快速旁路啟動單元監視電容器兩端電壓是否高于過電壓保護返回直接接地運行的高電壓門限VH；

當電容器兩端電壓低于VL時，若抑制變壓器中性點直流電流裝置處于自動運行模式時，測控單元閉合狀態轉換開關，進入直接接地運行狀態；若抑制變壓器中性點直流電流裝置處于手動運行模式時，發出直接接地安全提示信號，運行人員手動通過遠程終端操作進入直接接地運行狀態；

當電容兩端電壓超過快速旁路啟動門限VH時，快速旁路系統啟動，抑制變壓器中性點直流電流裝置進入直接接地狀態。

所述的初始電壓Vo值通過仿真計算或通過將抑制變壓器中性點直流電流裝置實際接入中性點測量獲得其值。

所述的抑制變壓器中性點直流電流裝置進入電容接地運行狀態時，安全返回直接接地運行的低電壓門限VL應低于初始電壓V0值，過電壓保護返回直接接地運行的高電壓門限VH應高于因直流輸電系統引起的最大電勢的值，同時VH應低于裝置及電網中任何電氣設備的耐壓容限。

本發明的優點效果如下：

本發明確保有直流偏磁電力變壓器安全穩定運行，防止由于直流偏磁造成設備事故，而且能夠保證在系統發生故障時，迅速切換到旁路保護隔直電容器，也避免了對主變中性點絕緣的不利影響，確保變壓器安全可靠地運行。

具體實施方式

本發明結合具體實施例，進行詳細描述如下。

實施例