[发明专利]一种基于选相合闸励磁涌流抑制方法

说明书

本发明涉及一种基于选相合闸励磁涌流抑制方法，属于电力系统领域。该方法包括以下步骤：S1：变压器三相分别串联合闸电阻，由断路器控制；S2：在首相合闸后，铁芯中的暂态磁通通过合闸电阻的消耗快速衰减至0；S3：根据延迟合闸法得出的结论，经过2～3个工频周期，使得另外两相的剩磁在电磁平衡作用下相等；S4：在首相电压过零点时将剩下的两相进行合闸，减小合闸设备的合闸时间分散性对选相合闸的影响。本发明不但可以对变压器空投时产生的励磁涌流进行控制，又能加快合闸后励磁涌流的衰减速度。此方法适用性广泛、励磁涌流抑制效果优异、换流变压器也适用。

技术领域

本发明属于电力系统领域，涉及一种基于选相合闸励磁涌流抑制方法。

背景技术

换流变压器空载合闸时会产生高出正常电流几十倍幅值的励磁涌流，进而被变压器的差动保护当作是故障电流，导致差动保护误动作后换流变压器不能正常运行。识别励磁涌流，降低差动保护误动率，在一定程度上保护了变压器以及电力系统，只是补救措施。如果放任励磁涌流产生，只是在其产生后再来减少造成的影响程度，从长远来看，励磁涌流因其幅值远远超过额定电流且包含丰富的谐波。对变压器来说，会导致绕组损坏变形；对电力系统来说，励磁涌流含有的高次谐波会影响一些电力电子元器件正常工作，因此励磁涌流不仅仅要在其出现后有补救措施，更应该从源头上尽力扼杀励磁涌流的产生，对其进行抑制。

现有抑制方法可以被分为三大类：1.考虑到变压器励磁涌流产生与变压器铁芯剩磁有关，从根本上消除剩磁的预充磁法以及考虑剩磁分布的选相投切法。2.从变压器自身绕组结构出发，让变压器两侧绕组结构发生改变；3.是在变压器一次侧或者二次侧加入一定的电阻(串联合闸电阻法以及变压器一次侧中性点接电阻法)，电容(并联电容法)或者其它电子元器件。

相关的现有技术方案为：

(1)从变压器外部采取措施的励磁涌流抑制技术

a.变压器一次侧串联合闸电阻：合闸电阻与断路器一起作用于变压器一次侧，通过控制断路器开合闸时间控制合闸电阻接入电路时间来抑制励磁涌流产生。

b.变压器中性点串电阻法：是在变压器中性点接入电阻和断路器，与串联合闸电阻法原理相似，主要适用于中性点直接接地的变压器。

c.变压器低压侧并联电容器法：是在变压器低压侧并联一定数值的电容，变压器空载合闸时，等效励磁阻抗增大，励磁电流减小。

(2)基于合闸控制策略的励磁涌流抑制技术

控制电力系统中和变压器串联或并联的断路器接入的时间，从而控制变压器在不同的合闸角度接入系统，使得变压器铁芯磁通不超过额定磁通，就不会产生励磁涌流。

a.快速合闸策略：考虑三相剩磁，把剩磁为0的那一相最佳合闸相位角处关合，其余剩磁大小相等但是极性相反的两相隔1/4周期再合闸。

b.同步合闸策略：与快速合闸对于三相剩磁的要求是一致，区分同步合闸策略则是要求找到剩磁为一项的最佳合闸时机后，将A、B、C三相同时在这一刻合闸。

c.延迟合闸策略：

针目前变压器励磁涌流的抑制方法，还存在一下不足：(1)要求换流变压器运行状态具有一定的特殊性，如某相剩磁为0，其余两相剩磁大小相同极性相反或达到一定数组，适用性不广泛。(2)实际合闸时刻与理论值存在偏差等不确定性，合闸瞬间仍可能产生超过保护定值范围的励磁涌流，抑制效果不优异。(3)未考虑换流变压器处于高压直流环境以及其大容量的属性，不适用与换流变压器励磁涌流的抑制。

发明内容