電力干式變壓器是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備，不僅價(jià)格昂貴，而且對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定起著至關(guān)重要的作用。然而，干式變壓器保護(hù)的正確運(yùn)行率總是不高，給電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性帶來(lái)隱患。特別是干式變壓器空載運(yùn)行或切除外部故障時(shí)產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流，往往使保護(hù)誤動(dòng)。

本文對(duì)電力干式變壓器勵(lì)磁涌流的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了深入研究，探討了三相干式變壓器勵(lì)磁涌流特性的變化，計(jì)算了不同時(shí)刻三相合閘對(duì)保護(hù)的影響，并對(duì)換相干式變壓器的DC偏磁現(xiàn)象進(jìn)行了分類(lèi)計(jì)算。

先先，本文分析了單相干式變壓器勵(lì)磁涌流的影響因素?？偨Y(jié)了現(xiàn)有的勵(lì)磁涌流制動(dòng)方案，并在單相勵(lì)磁涌流的基礎(chǔ)上對(duì)傳統(tǒng)勵(lì)磁涌流制動(dòng)方案進(jìn)行了比較。

計(jì)算分析了Y-接線(xiàn)下三相干式變壓器勵(lì)磁支路間相互影響的機(jī)理，比較了Y和Y電流相位校正方法引起的勵(lì)磁涌流特性的變化，討論了環(huán)流升壓和對(duì)稱(chēng)勵(lì)磁涌流現(xiàn)象，總結(jié)了現(xiàn)有的三相勵(lì)磁涌流閉鎖原理。

由于各種原因，如斷路器老化，三相合閘往往不同。計(jì)算了空投過(guò)程中這種現(xiàn)象對(duì)干式變壓器勵(lì)磁涌流的影響，得出結(jié)論：三相在不同時(shí)間合閘可能會(huì)造成干式變壓器一相勵(lì)磁涌流嚴(yán)重。在此基礎(chǔ)上，深入比較了各種電流相位校正方法和涌流閉鎖邏輯。認(rèn)為利用原相電流作為二次諧波源，采用“或”門(mén)制動(dòng)方案及時(shí)切換到相制動(dòng)，可以達(dá)到保護(hù)可靠性和快速性的平衡。

較后，總結(jié)了換流干式變壓器保護(hù)中的相關(guān)問(wèn)題，并對(duì)換流流程中的DC偏置現(xiàn)象進(jìn)行了分類(lèi)，重點(diǎn)計(jì)算分析了交流線(xiàn)路與DC線(xiàn)路間的并聯(lián)互感引起的換流干式變壓器三相DC偏置。

較好章引言

1.1課題的研究背景和意義

近年來(lái)，隨著民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，電力需求快速增長(zhǎng)，工業(yè)電力發(fā)展迅速，輸電電壓水平逐步提高，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。隨著2009年中較好條1000千伏UHV交流輸電線(xiàn)路的開(kāi)通和世界較好個(gè)800千伏DC輸電工程的建設(shè)，中已實(shí)現(xiàn)六個(gè)區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)，成為世界上較大的交流/DC互聯(lián)電網(wǎng)之一，總系統(tǒng)容量達(dá)6億千伏安。這將把電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求提高到一個(gè)新的水平。繼電保護(hù)作為電網(wǎng)的安全衛(wèi)士，其重要性被置于日益突出的位置，對(duì)其性能和可靠性提出了更高的要求。

電力干式變壓器是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備，不僅價(jià)格昂貴，而且對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定起著至關(guān)重要的作用。根據(jù)文件1，雖然近年來(lái)干式變壓器保護(hù)的正確運(yùn)行率逐年提高，但與線(xiàn)路保護(hù)相比仍有很大差距(圖1-1)。其中，“制造部門(mén)”的原因是造成繼電保護(hù)不正確動(dòng)作的較重要因素，尤其是“原理缺陷”的比例一直處于不穩(wěn)定狀態(tài)，需要繼電保護(hù)工作者進(jìn)一步深入研究。 #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

圖1-1 1997-2006年我線(xiàn)路保護(hù)和干式變壓器保護(hù)的正確運(yùn)行

對(duì)于干式變壓器保護(hù)，一方面由于近年來(lái)微機(jī)的普及和保護(hù)的雙重配置，保護(hù)動(dòng)作的可靠性有了很大的提高；另一方面，由于干式變壓器的每一側(cè)都不是純電氣關(guān)系，其鐵心具有非線(xiàn)性勵(lì)磁特性，目前干式變壓器的三相大多采用Y/接線(xiàn)方式，所以即使組式干式變壓器的三相磁路相互先立，三相仍然會(huì)通過(guò)三角形側(cè)繞組相互作用。如果結(jié)合基于相位差或零序減法的幅相平衡效應(yīng)，涌流特征會(huì)更加復(fù)雜。因此，如何區(qū)分干式變壓器的勵(lì)磁涌流和故障電流還沒(méi)有真正得到解決。雖然近年來(lái)學(xué)者們對(duì)干式變壓器保護(hù)進(jìn)行了深入的研究，提出了許多新的原則和標(biāo)準(zhǔn)，但距離其實(shí)際應(yīng)用和推廣還有很長(zhǎng)的路要走。目前，傳統(tǒng)的二次諧波制動(dòng)、間斷角判別和成熟的波形對(duì)稱(chēng)原理仍是涌流制動(dòng)的主要方案。

此外，隨著DC輸電線(xiàn)路的增加，換流干式變壓器的數(shù)量也在逐年增加，其特定的運(yùn)行門(mén)檻要求其保護(hù)配置不同于傳統(tǒng)干式變壓器。由于觸發(fā)角不平衡，DC線(xiàn)單極運(yùn)行，地磁感應(yīng)，交流和DC線(xiàn)并聯(lián)互感等。換流變壓器長(zhǎng)期處于DC偏磁狀態(tài)。在這種情況下，干式變壓器的運(yùn)行特性以及如何有效抑制偏磁以避免對(duì)變流器的損壞和對(duì)保護(hù)的影響是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。而且目前的換流變壓器保護(hù)還不是很成熟，1997年到2006年的十年間，換流干式變壓器保護(hù)的正確運(yùn)行率只有74.51%[1]，與傳統(tǒng)的干式變壓器保護(hù)相差甚遠(yuǎn)，有必要對(duì)其進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的研究。

1.2本文的主要工作

摘要：在論述單相干式變壓器勵(lì)磁涌流及其影響因素的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)勵(lì)磁涌流制動(dòng)原理的總結(jié)和比較，深入探討了三相干式變壓器勵(lì)磁涌流存在的問(wèn)題以及三相在不同時(shí)刻合閘的影響。主要工作如下：

1.針對(duì)單相干式變壓器的勵(lì)磁涌流，分別討論了剩磁、飽和磁通比和勵(lì)磁電感倍數(shù)對(duì)勵(lì)磁涌流的影響。單相勵(lì)磁涌流鑒別中的二次諧波、間斷角和波形對(duì)稱(chēng)原理表

2.在組式三相干式變壓器模型的基礎(chǔ)上，討論了Y.△連接下三相勵(lì)磁支路之間的相互影響情況，并對(duì)兩種電流相位校正方法下涌流特征的變化及原始相電流作了計(jì)算分析，對(duì)目前存在的各種涌流閉鎖邏輯作了概述，并深入討論了△側(cè)環(huán)流助增作用與對(duì)稱(chēng)性涌流等熱點(diǎn)問(wèn)題。

3.針對(duì)實(shí)際中常常存在的三相合閘不同時(shí)現(xiàn)象，定量計(jì)算并分析了其對(duì)三相干式變壓器保護(hù)的影響以及造成嚴(yán)重涌流的各個(gè)合閘時(shí)刻。并在不同時(shí)合閘條件下對(duì)電流相位校正方法與涌流閉鎖邏輯作了更加深入的討論。

4.文章較后部分綜述了目前換流干式變壓器保護(hù)中的相關(guān)問(wèn)題，對(duì)現(xiàn)存的直流偏磁現(xiàn)象作了討論與分類(lèi)，并重點(diǎn)對(duì)交直流線(xiàn)路并行造成的換流干式變壓器中的三相直流偏磁大小作了計(jì)算。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

1.3本文的創(chuàng)新點(diǎn)

1.對(duì)于斷路器老化等原因造成的三相不同時(shí)合閘現(xiàn)象，本文分別在忽略和計(jì)及漏抗下對(duì)其之于干式變壓器保護(hù)的影響作了計(jì)算，深入分析了三相不同時(shí)合閘中干式變壓器三相勵(lì)磁支路經(jīng)過(guò)的電磁暫態(tài)過(guò)程，發(fā)現(xiàn)干式變壓器空載投入時(shí)發(fā)生短時(shí)合閘不同時(shí)可能在干式變壓器一相鐵芯產(chǎn)生嚴(yán)重的飽和，給出了產(chǎn)生嚴(yán)重飽和的各個(gè)合閘時(shí)刻，并對(duì)不同時(shí)合閘中的涌流影響因素作了分析。

2.對(duì)V△連接的三相組式干式變壓器中的勵(lì)磁涌流現(xiàn)象作了深入討論，分析了三相勵(lì)磁支路的相互影響情況，比較了兩種電流相位校正方法，并討論了現(xiàn)存的各種涌流閉鎖邏輯。且在三相不同時(shí)合閘條件下更進(jìn)一步的加以分析，得出了宜利用原始相電流來(lái)計(jì)算二次諧波含量，并采用三相“或”門(mén)制動(dòng)經(jīng)檢測(cè)到二次諧波含量減小后轉(zhuǎn)為按相制動(dòng)方案的結(jié)論。

3.針對(duì)換流干式變壓器中存在的直流偏磁現(xiàn)象作了討論與分類(lèi)，計(jì)算了交直流線(xiàn)路互感所造成的干式變壓器三相直流偏磁。