[发明专利]变压器直流偏磁能力的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种变压器直流偏磁能力的检测方法。

背景技术

变压器作为电力系统的重要设备，其稳定运行直接关乎整个系统的运行稳定性。随着山东电网交直流输电共存局面的形成，研究直流偏磁条件下变压器的运行特性，分析其承受直流偏磁的能力，进而给出有效的直流偏磁抑制措施，具有重要的理论意义与工程价值。

直流偏磁效应的表征量有谐波、振动、噪声以及中性点电流。变压器振动、噪声和中性点电流对变压器本身的影响是要经过累积才能看出效果；变压器母线谐波含量可以通过仿真得出准确数值，国标《电能质量公用电网谐波》规定系统谐波综合畸变率不大于2%。因此以谐波作为变压器直流偏磁承受能力的表征量对电网运行和维护具有重要指导意义。

文章《电能质量约束下变压器承受直流偏磁能力的分析》基于电压调整率和电压总谐波畸变率，提出确定变压器能承受最大直流偏磁电流的判据，但求取变压器谐波总畸变率的方法与本专利不同，其得出的变压器承受直流偏磁的能力较低，与实际运行数据不符。

发明内容

为了对变压器直流偏磁承受能力进行更加准确的评估，本发明提供了一种变压器直流偏磁能力的检测方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种变压器直流偏磁能力的检测方法，包括以下步骤：

（1）建立变压器直流偏磁仿真模型。

（2）设定变压器为额定负载的情况下，改变变压器中性点注入直流电流的数值，仿真变压器A、B、C三相一次侧和二次侧电压的谐波情况，计算总谐波畸变率，确定变压器能承受的最大中性点直流偏磁电流。

（3）改变仿真模型中变压器的负载参数，计算变压器一次侧和二次侧的总谐波畸变率,确定变压器所能承受的最大直流偏磁电流。

（4）改变母线电压值参数，计算变压器一次侧和二次侧的总谐波畸变率,确定变压器所能承受的最大直流偏磁电流。

所述变压器直流偏磁仿真模型中，变压器模型选取PSCAD/EMTDC软件中自带的UMEC变压器模型，变压器一次侧采用星形连接，二次侧采用三角形连接。

所述变压器直流偏磁仿真模型中，电网其他节点和支路参数设定是将变压器模型放置在目标电网模型中，根据目标电网正常运行时的参数设定。

所述变压器直流偏磁仿真模型中，直流电流从变压器一次侧中性点直接流入。

所述计算总谐波畸变率的公式为：

THDu=Σh=2Muh2u1*100%,]]>（h=2,3,…,M；M为常数）；

其中，T_HDu为电压总谐波畸变率；u_h为各次谐波分量有效值；u₁为变压器输出电压基波有效值。

所述变压器所能承受的最大直流偏磁电流为当变压器二次侧电压谐波含量达到2%时，变压器中性点注入的直流电流。

所述母线电压值的改变，在实际电网运行过程中，通过调整有载调压变压器的分接头实现。

本发明的有益效果：

通过建立仿真模型，以谐波作为变压器直流偏磁承受能力的表征量，分析在不同负载、不同调压器分接情况下，变压器的中性点直流偏磁电流承受能力，比现有方法更符合实际运行情况，对实际工程有指导意义。

附图说明

图1是本发明的变压器直流偏磁仿真模型；

图2（a）是变压器中性点注入直流电流为0A时,变压器一次侧与二次侧的总谐波畸变率；

图2（b）是变压器中性点注入直流电流为23.4A（变压器额定电流的5%）时，变压器一次侧与二次侧的总谐波畸变率；

图2（c）是变压器中性点注入直流电流为47.3A（变压器额定电流的10%）时，变压器一次侧与二次侧的总谐波畸变率；