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新一代調(diào)相機(jī)變壓器組啟機(jī)過流保護(hù)誤動(dòng)作原因及對策

2022-03-12 07:46鄭玉平潘書燕柴濟(jì)民鄭作偉吳崇昊
電力系統(tǒng)自動(dòng)化 2022年5期
關(guān)鍵詞:磁鏈鐵芯勵(lì)磁

鄭玉平,潘書燕,柴濟(jì)民,鄭作偉,吳崇昊,龍 鋒

(1. 南瑞集團(tuán)有限公司(國網(wǎng)電力科學(xué)研究院有限公司),江蘇省南京市 211106;2. 智能電網(wǎng)保護(hù)和運(yùn)行控制國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇省南京市 211106;3. 常州工學(xué)院電氣信息工程學(xué)院,江蘇省常州市 213032)

0 引言

為了緩解交、直流故障引起的電壓問題以及直流換相失敗等問題,國家電網(wǎng)有限公司自2015 年起研究部署調(diào)相機(jī)在電網(wǎng)中的應(yīng)用,利用調(diào)相機(jī)具有大容量雙向無功調(diào)節(jié)的能力和動(dòng)態(tài)無功輸出的特點(diǎn),提高特高壓直流電網(wǎng)的支撐能力,推動(dòng)特高壓電網(wǎng)發(fā)展和安全穩(wěn)定水平[1-4]。新一代調(diào)相機(jī)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、啟動(dòng)方式、勵(lì)磁控制方式和運(yùn)行模式等各方面均與常規(guī)的發(fā)電機(jī)組、抽水蓄能機(jī)組等不同[5],國家電網(wǎng)優(yōu)有限公司組織專家、學(xué)者開展了相關(guān)的技術(shù)研究,發(fā)布了系列規(guī)范[6-7]。2017 年12 月隨著±800 kV 扎魯特?fù)Q流站首套新一代調(diào)相機(jī)組工程的成功投運(yùn),±800 kV 祁連換流站、±1 100 kV天山換流站、±800 kV 金華換流站等調(diào)相機(jī)組工程也相繼投入運(yùn)行,整體運(yùn)行情況良好,但在具體應(yīng)用過程中,啟機(jī)過程出現(xiàn)過保護(hù)動(dòng)作現(xiàn)象,主要表現(xiàn)為調(diào)相機(jī)升壓惰轉(zhuǎn)過程中機(jī)端出現(xiàn)幅值較大的波形畸變電流。

已有新一代大型調(diào)相機(jī)保護(hù)相關(guān)文獻(xiàn)[8-12]針對上述現(xiàn)象及問題鮮有論述。文獻(xiàn)[8]分析了調(diào)相機(jī)在靜止變頻器(SFC)拖動(dòng)時(shí)的諧波特性,闡述了變頻啟動(dòng)過程中的變頻特性及諧波特性對啟機(jī)保護(hù)的影響,提出了一種改進(jìn)型的定頻采樣變數(shù)據(jù)窗離散傅里葉變換算法,在變頻啟動(dòng)時(shí)啟機(jī)過流保護(hù)能夠更準(zhǔn)確地算出故障電流的基波幅值。文獻(xiàn)[9]提及調(diào)相機(jī)啟動(dòng)過程對繼電保護(hù)的影響,從總體方案上提出需配置一些特殊功能應(yīng)對低頻工況,如調(diào)相機(jī)的低頻過流保護(hù)等,相關(guān)的保護(hù)算法應(yīng)與信號的頻率無關(guān),但對SFC 退出運(yùn)行后調(diào)相機(jī)升壓惰轉(zhuǎn)過程中的電流波形畸變產(chǎn)生原因沒有論述。文獻(xiàn)[10]主要對大型調(diào)相機(jī)內(nèi)部繞組匝間短路故障進(jìn)行了分析并提出了相應(yīng)的解決方案,未給出調(diào)相機(jī)啟動(dòng)過程中保護(hù)的策略、算法等。文獻(xiàn)[11]分析了調(diào)相機(jī)在SFC 投入運(yùn)行啟動(dòng)階段,機(jī)端電壓、電流等電氣量可能出現(xiàn)較大的諧波,啟機(jī)狀態(tài)下測頻算法的精度以及響應(yīng)速度需要考慮諧波的影響,未述及SFC 退出運(yùn)行后調(diào)相機(jī)升壓惰轉(zhuǎn)過程中的電流波形畸變產(chǎn)生原因及對策。

本文首先介紹了新一代大型調(diào)相機(jī)組啟動(dòng)與運(yùn)行特點(diǎn),然后重點(diǎn)分析了調(diào)相機(jī)升壓惰轉(zhuǎn)過程電流畸變產(chǎn)生的機(jī)理,以及啟機(jī)過流保護(hù)動(dòng)作的原因,在此基礎(chǔ)上,提出了保護(hù)應(yīng)對策略并驗(yàn)證了策略的有效性。

1 新一代大型調(diào)相機(jī)組啟動(dòng)特點(diǎn)及啟機(jī)保護(hù)配置方案

1.1 新一代大型調(diào)相機(jī)組啟動(dòng)特點(diǎn)

新一代大型調(diào)相機(jī)通過升壓主變壓器并入電網(wǎng),其系統(tǒng)配置如圖1 所示。

圖1 新一代調(diào)相機(jī)變壓器組系統(tǒng)配置圖Fig.1 System configuration diagram of new-generation condenser and transformer unit process

調(diào)相機(jī)機(jī)端與主變壓器低壓側(cè)之間無斷路器連接。調(diào)相機(jī)沒有原動(dòng)機(jī),由SFC 系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)以電動(dòng)機(jī)工況啟動(dòng),由靜止?fàn)顟B(tài)拖動(dòng)至約1.05 倍額定轉(zhuǎn)速后惰轉(zhuǎn)并網(wǎng),啟機(jī)過程存在SFC 投入后機(jī)組緩慢勻速升壓和升頻階段、SFC 退出后機(jī)組快速升壓及惰轉(zhuǎn)檢同期并網(wǎng)階段[13-14]。

1)啟機(jī)SFC 投入,機(jī)組升頻升壓階段

本階段為SFC 投入階段,主勵(lì)磁不帶電,啟動(dòng)勵(lì)磁通過廠用電給機(jī)組勵(lì)磁,拖動(dòng)調(diào)相機(jī)使其機(jī)端電壓從0 V 升至機(jī)端額定電壓UN的10%(UN=20 kV),頻率由5 Hz 升頻到52.5 Hz。為避免調(diào)相機(jī)過激磁,本階段機(jī)端電壓調(diào)節(jié)的同時(shí),頻率也同步進(jìn)行調(diào)節(jié),且按照U*/f*≤0.36 進(jìn)行調(diào)節(jié),U*和f*分別為機(jī)端電壓和頻率的標(biāo)幺值。

2)啟機(jī)SFC 退出,機(jī)組升壓惰轉(zhuǎn)階段

惰轉(zhuǎn)階段為SFC 退出之后到機(jī)組同期并網(wǎng)的過程。SFC 系統(tǒng)退出后,啟動(dòng)勵(lì)磁快速切換至主勵(lì)磁,勵(lì)磁切換完成后,升壓過程中調(diào)相機(jī)由于沒有SFC 拖動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)速度會慢慢下降,在這個(gè)過程中同期裝置會進(jìn)行同期并網(wǎng)點(diǎn)捕捉,當(dāng)滿足并網(wǎng)條件時(shí),同期裝置控制并網(wǎng)開關(guān)合閘,調(diào)相機(jī)并網(wǎng)成功。在此過程中,調(diào)相機(jī)機(jī)端電壓在5 s 內(nèi)從2 kV 升至20 kV,頻率在25 s 內(nèi)由52.5 Hz 降至50 Hz。

1.2 新一代大型調(diào)相機(jī)組啟機(jī)保護(hù)配置方案

調(diào)相機(jī)組啟機(jī)保護(hù)配置了啟機(jī)差動(dòng)保護(hù)、啟機(jī)低頻過流保護(hù)和啟機(jī)零序過電壓保護(hù),作為尚未并網(wǎng)前的調(diào)相機(jī)、主變壓器、勵(lì)磁變壓器相間故障及定子接地故障的保護(hù)。

由于調(diào)相機(jī)啟動(dòng)或停機(jī)過程中,定子電壓頻率是變化的,因此啟機(jī)保護(hù)均采用了不受頻率影響的算法,其中調(diào)相機(jī)啟機(jī)差動(dòng)保護(hù)取調(diào)相機(jī)機(jī)端側(cè)、中性點(diǎn)側(cè)的電流互感器形成差動(dòng)保護(hù)。啟機(jī)低頻過流保護(hù)電氣量取自調(diào)相機(jī)中性點(diǎn)側(cè)三相電流。啟機(jī)零序過電壓保護(hù)電氣量取自機(jī)端開口三角零序電壓。調(diào)相機(jī)變壓器組并網(wǎng)后啟機(jī)保護(hù)自動(dòng)退出,即調(diào)相機(jī)啟機(jī)差動(dòng)保護(hù)、啟機(jī)低頻過流保護(hù)和啟機(jī)零壓保護(hù)均自動(dòng)退出。

啟機(jī)低頻過流保護(hù)的整定原則為[6]:定值Iop應(yīng)可靠躲過啟機(jī)過程的最大SFC 注入電流,Iop=KrelILoad,其中ILoad為低頻工況下的額定SFC 注入電流,Krel為可靠系數(shù),取1.3~1.5。工程應(yīng)用中SFC的最大注入電流一次值為1 650 A,機(jī)端和中性點(diǎn)電流互感器變比為12 500∶5。因此,最大注入電流二次值為0.66 A,可靠系數(shù)取為1.3,Iop整定為0.85 A。

2 調(diào)相機(jī)惰轉(zhuǎn)過程電流畸變分析

2.1 工程現(xiàn)場惰轉(zhuǎn)過程保護(hù)動(dòng)作情況說明

對于圖1 所示調(diào)相機(jī)工程現(xiàn)場配置,當(dāng)調(diào)相機(jī)完成第1 階段的SFC 投入升頻升壓過程后,SFC 會退出運(yùn)行,斷開與調(diào)相機(jī)機(jī)端的刀閘連接,自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)投入運(yùn)行,調(diào)相機(jī)處于第2 階段的SFC 退出,機(jī)組升壓惰轉(zhuǎn)過程,此時(shí)調(diào)相機(jī)為帶空載變壓器運(yùn)行模式,但在調(diào)相機(jī)機(jī)端(即主變壓器低壓側(cè))和中性點(diǎn)側(cè)出現(xiàn)了較大的畸變電流,超過了調(diào)相機(jī)變壓器組保護(hù)中的啟機(jī)低頻過流保護(hù)定值,保護(hù)動(dòng)作,調(diào)相機(jī)并網(wǎng)失敗,此時(shí)輸出的波形如圖2 所示。圖中8.25 s 后為放大波形曲線。

由圖2 可知,在調(diào)相機(jī)機(jī)端電壓上升的過程中,調(diào)相機(jī)機(jī)端電流幅值逐漸增大(在無內(nèi)部故障時(shí)機(jī)端和中性點(diǎn)側(cè)為穿越性電流,幅值和波形形狀一致,圖中顯示為機(jī)端電流),通過全波傅氏算法得到的幅值大于1 A,超過了定值0.85 A,滿足啟機(jī)過流保護(hù)動(dòng)作條件,保護(hù)動(dòng)作跳閘。在此過程中,機(jī)端電流波形嚴(yán)重畸變且呈現(xiàn)涌流波形特征,為何會出現(xiàn)較大的畸變電流波形需要進(jìn)一步分析。

圖2 啟機(jī)過程中的調(diào)相機(jī)機(jī)端電氣量Fig.2 Electric quantities at condenser terminal during start-up process

2.2 調(diào)相機(jī)升壓惰轉(zhuǎn)過程電流畸變原因分析

當(dāng)調(diào)相機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到3 150 r/min,進(jìn)入惰轉(zhuǎn)過程后,調(diào)相機(jī)機(jī)端僅與勵(lì)磁變壓器和升壓主變壓器有電氣連接,勵(lì)磁升壓過程中,增加轉(zhuǎn)子勵(lì)磁,機(jī)端電壓快速由2 kV 提升到20 kV,勵(lì)磁變壓器容量較小(約為1.2%主變壓器容量),相比升壓主變壓器容量可以忽略不計(jì)。由1.1 節(jié)可知,調(diào)相機(jī)機(jī)端電壓在5 s 內(nèi)從2 kV 升至20 kV,頻率在25 s 內(nèi)由52.5 Hz降至50 Hz,根據(jù)調(diào)相機(jī)制造廠提供的數(shù)據(jù)和工程實(shí)際運(yùn)行情況,在5 s 內(nèi)調(diào)相機(jī)頻率由52.5 Hz 降至52 Hz,0.5 Hz 的頻率變化相對較小,為分析方便,忽略頻率變化影響。所以在升壓惰轉(zhuǎn)過程時(shí)可看成主變壓器空載運(yùn)行,主變壓器低壓側(cè)電壓(即調(diào)相機(jī)機(jī)端電壓)的幅值不斷變大,頻率可以近似認(rèn)為不變??紤]到新一代調(diào)相機(jī)變壓器組中的變壓器為20 kV/500 kV 或者20 kV/750 kV 三相五柱式變壓器,由于旁柱提供了零序磁鏈的磁路,因此對于每相的磁路分析也可基于單相變壓器模型,本文后續(xù)分析和公式推導(dǎo)取其中一相進(jìn)行分析,其他兩相相同。

為方便分析,忽略升壓變壓器漏電抗的影響,以下分析主要是考慮電壓實(shí)時(shí)變化過程中變壓器鐵芯磁鏈變化情況,忽略磁鏈非周期分量衰減的影響。

變壓器低壓側(cè)快速升壓從整個(gè)過程看其幅值是線性變化、逐漸增大的,本文將整個(gè)過程拆分成很多次電壓升壓變化階段,每一階段都可看成從一種電壓狀態(tài)變化到另一種電壓狀態(tài),對每一切分時(shí)刻變壓器磁鏈值進(jìn)行推導(dǎo)[15]。

式中:Um為主變壓器低壓側(cè)額定電壓;k1為變壓器端電壓變化前的電壓系數(shù);φ為合閘角;ω為角頻率。

式中:C2為積分常數(shù)。

3)電壓變化前后磁鏈不能突變,即ψ1(0) =ψ2(0),可得C2=ψm(k2cos(φ+θ)?k1cosφ)+ψr,從而得到對應(yīng)時(shí)刻電壓變化后的磁鏈為[14]:

從保護(hù)裝置軟件實(shí)現(xiàn)的角度,對式(6)和式(7)進(jìn)行如下處理:一是標(biāo)幺化處理,二是電壓量實(shí)時(shí)采集,三是軟件實(shí)時(shí)積分?jǐn)?shù)據(jù)窗的選取。從而可以近似間接計(jì)算出磁鏈值(標(biāo)幺值),如式(8)所示。

式中:ψ*2(t)為磁鏈實(shí)時(shí)計(jì)算標(biāo)幺值;u*(t)為電壓實(shí)時(shí)標(biāo)幺值;ψ*r為剩磁標(biāo)幺值。

相對于式(7),式(8)改變了非周期分量表達(dá)式上限,主要考慮在其他情況(如和應(yīng)涌流)下,非周期分量有一緩慢變化過程,需要連續(xù)積分,對于非和應(yīng)涌流工況,基本上半個(gè)工頻周期后電壓為穩(wěn)定的周期分量,后期積分結(jié)果為0,所以積分上限的改變影響不大。

根據(jù)現(xiàn)場錄波數(shù)據(jù)和式(8)設(shè)置不同剩磁情況進(jìn)行磁鏈值估算,發(fā)現(xiàn)當(dāng)剩磁在0.7 p.u.時(shí),磁鏈值超過鐵芯飽和閾值,機(jī)端電流出現(xiàn)勵(lì)磁涌流,且隨著磁鏈的逐漸增大,機(jī)端電流增大,與現(xiàn)場出現(xiàn)勵(lì)磁涌流的時(shí)間相近,如圖3 所示。圖中,第1 個(gè)波形為機(jī)端BC 相間電壓標(biāo)幺值,是仿真實(shí)測值;第2 個(gè)波形是由第1 個(gè)波形根據(jù)式(8)中電壓變化量表達(dá)式計(jì)算得到的相間電壓變化量;第3 個(gè)波形為仿真實(shí)測機(jī)端B 相電流值;第4 個(gè)波形是由第1 個(gè)波形根據(jù)式(8)計(jì)算得到的磁鏈值;紅線表示變壓器飽和磁鏈值,下文同。

圖3 啟機(jī)過程中的調(diào)相機(jī)機(jī)端B 相電氣量Fig.3 Electric quantities of phase B at condenser terminal during start-up process

2.3 仿真驗(yàn)證調(diào)相機(jī)升壓惰轉(zhuǎn)過程電流畸變現(xiàn)象

為了進(jìn)一步驗(yàn)證上述分析的準(zhǔn)確性,按照新一代調(diào)相機(jī)工程相關(guān)參數(shù)建立了基于PSCAD/EMTDC 的大型調(diào)相機(jī)組啟機(jī)保護(hù)仿真試驗(yàn)系統(tǒng),含勵(lì)磁控制系統(tǒng)模型。仿真系統(tǒng)中調(diào)相機(jī)的升壓惰轉(zhuǎn)原理和過程見1.1 節(jié)分析:SFC 退出運(yùn)行,主勵(lì)磁投入運(yùn)行,調(diào)相機(jī)機(jī)端電壓從10%額定電壓在5 s內(nèi)升至額定電壓,調(diào)相機(jī)5 s 內(nèi)頻率從52.5 Hz 下降至52 Hz 附近,25 s 內(nèi)降至50 Hz 附近。仿真系統(tǒng)中三相一體530 kV/20 kV 的電力變壓器,容量為360 MV·A,繞組方式為Ynd11,鐵芯為五柱式,短路阻抗為8.25%,空載電流為0.10%,空載損耗為212.6 kW,負(fù)載損耗為401.2 kW。變壓器鐵芯磁化曲線用Jiles-Atherton hysteresis 磁滯模型[16],鐵芯柱的膝點(diǎn)電壓為1.17 p.u.,變壓器運(yùn)行在接近飽和狀態(tài),與目前大型變壓器運(yùn)行情況基本一致。仿真變壓器500 kV 側(cè)空載,20 kV 側(cè)在5 s 內(nèi)由10%額定電壓升至100%額定電壓,等效電路圖如附錄A 圖A1 所示。從圖A1 可以看到,由于星形側(cè)三相電流均為0,在各相磁路獨(dú)立時(shí),三角形側(cè)各繞組電流即為對應(yīng)相的勵(lì)磁電流。那么三角形側(cè)線電流即為兩相勵(lì)磁電流之差,以A 相線電流I?a為例,有

式中:I?ma和I?mb分別為A 相和B 相的勵(lì)磁電流。

仿真中為便于分析,分別設(shè)置A 相的剩磁為0.5、0 和?0.5 p.u.(B 相和C 相不設(shè)置剩磁)。同時(shí)為了驗(yàn)證計(jì)算磁鏈的準(zhǔn)確性,在PSACD 中增加了仿真軟件自帶的磁鏈測量模塊,如附錄A 圖A2 所示。仿真結(jié)果如圖4 所示。

由圖4 仿真結(jié)果可知,利用式(6)理論計(jì)算的磁鏈波形與PSCAD 自帶的仿真輸出磁鏈波形基本一致,表明了理論計(jì)算分析的準(zhǔn)確性。

在帶有剩磁情況下,仿真磁鏈會超過飽和磁鏈,圖4(a)和(c)分別為產(chǎn)生了偏于正向和反向的勵(lì)磁涌流波形。而在如圖4(b)所示沒有剩磁的情況,由于升壓過程中電壓幅值低于額定電壓,并沒有產(chǎn)生飽和。

綜合理論分析與仿真結(jié)果可見,剩磁和電壓幅值的不斷升高可能導(dǎo)致鐵芯飽和,從而產(chǎn)生較大的勵(lì)磁涌流使得保護(hù)動(dòng)作。

3 改進(jìn)措施

如何在調(diào)相機(jī)組升壓惰轉(zhuǎn)過程中,啟機(jī)低頻過流保護(hù)性能不受變壓器鐵芯飽和影響,從上述分析可以知道,盡可能地消除剩磁,可降低變壓器發(fā)生鐵芯飽和的概率,或者減小變壓器鐵芯飽和程度、降低勵(lì)磁涌流幅值,如從圖4(b)中可以看到,當(dāng)無剩磁時(shí),變壓器鐵芯基本上不會發(fā)生飽和。

圖4 啟機(jī)過程調(diào)相機(jī)機(jī)端A 相仿真波形Fig.4 Simulation waveforms of phase A at condenser terminal during start-up process

3.1 消磁處理

由于變壓器鐵芯硅鋼材料的磁滯特性[16],變壓器在出廠前直流電阻測量、斷路器分閘等操作時(shí)會產(chǎn)生剩磁,其根本原因是變壓器端部激勵(lì)源突然與變壓器斷開,雖然磁場強(qiáng)度為0,但因鐵磁性材料不會恢復(fù)到磁中性而是保持有一定的磁性,其磁感應(yīng)強(qiáng)度并不一定為0,從而產(chǎn)生剩磁。新一代調(diào)相機(jī)變壓器組的工程運(yùn)行有其特殊性,調(diào)相機(jī)組的機(jī)端電壓與勵(lì)磁電流成正比,將轉(zhuǎn)子繞組視為一個(gè)大電感,當(dāng)調(diào)相機(jī)并網(wǎng)失敗、故障下斷路器分閘、變壓器退出運(yùn)行等工況,滅磁時(shí)勵(lì)磁電流不能突變,按照一定的時(shí)間常數(shù)衰減至0,使得調(diào)相機(jī)機(jī)端電壓會緩降至0 而非驟降為0,升壓變壓器鐵芯不容易出現(xiàn)剩磁,對于容易出現(xiàn)剩磁的場景如投運(yùn)前升壓變壓器直流電阻試驗(yàn)后進(jìn)行消磁處理,可避免因剩磁較高導(dǎo)致鐵芯飽和出現(xiàn)較大勵(lì)磁涌流而引起保護(hù)誤動(dòng)問題。

3.2 啟機(jī)過流保護(hù)方案改進(jìn)

通過前述分析,也可從軟件算法上對勵(lì)磁涌流與故障電流進(jìn)行甄別,避免勵(lì)磁涌流對過流保護(hù)的影響[17-18]。啟機(jī)過流保護(hù)作為調(diào)相機(jī)尚未并網(wǎng)前的相間故障的后備保護(hù),擔(dān)負(fù)保調(diào)相機(jī)組設(shè)備安全運(yùn)行重任,其靈敏性和可靠性尤為重要。

由前文分析可知,涌流的出現(xiàn)僅在SFC 退出運(yùn)行機(jī)組升壓階段,由于變壓器低壓側(cè)為不接地系統(tǒng),啟機(jī)過流主要應(yīng)對相間、三相短路故障,故障電流較大,所以可在SFC 退出階段增加簡單的二次諧波含量按相閉鎖判據(jù),以此消除勵(lì)磁涌流的影響。

對圖2 中的機(jī)端電流進(jìn)行二次諧波含量計(jì)算,結(jié)果如圖5 所示,三相電流的二次諧波含量均高于15%,保護(hù)可靠閉鎖。同時(shí),仿真變壓器角側(cè)區(qū)內(nèi)的AB 相間故障,在1.6 s 時(shí)發(fā)生AB 相間故障,電流波形如附錄A 圖A3 所示,A、B 兩相的電流幅值很大,且基本上無諧波,啟機(jī)過流保護(hù)可以不受二次諧波閉鎖,判別為區(qū)內(nèi)故障可靠動(dòng)作。

圖5 啟機(jī)過程調(diào)相機(jī)機(jī)端電流及其二次諧波含量Fig.5 Current at condenser terminal and its second harmonic content during start-up process

4 結(jié)語

針對新一代調(diào)相機(jī)啟機(jī)升壓惰轉(zhuǎn)過程中機(jī)端電流出現(xiàn)畸變的情況,綜合變壓器實(shí)時(shí)磁鏈理論計(jì)算與仿真結(jié)果可看到,變壓器剩磁和機(jī)端電壓幅值的不斷升高可能導(dǎo)致鐵芯飽和,出現(xiàn)幅值較大且波形畸變的勵(lì)磁涌流,從而使得啟機(jī)過流保護(hù)動(dòng)作。

將調(diào)相機(jī)轉(zhuǎn)子繞組視為一個(gè)大電感,當(dāng)調(diào)相機(jī)并網(wǎng)失敗、故障下退出運(yùn)行等工況滅磁時(shí),調(diào)相機(jī)勵(lì)磁電流不能突變,機(jī)端電壓會緩降至0,變壓器出現(xiàn)剩磁的概率較小。因此,調(diào)相機(jī)變壓器組投運(yùn)前直流電阻試驗(yàn)后需要進(jìn)行消磁處理,可降低變壓器發(fā)生鐵芯飽和的概率,或者減小變壓器鐵芯飽和程度而降低勵(lì)磁涌流幅值。在剩磁過高、鐵芯飽和涌流幅值較大時(shí),從保護(hù)調(diào)相機(jī)組自身安全、寧誤動(dòng)不拒動(dòng)的角度出發(fā),可采用傳統(tǒng)的二次諧波按相閉鎖啟機(jī)過流保護(hù)方法,以應(yīng)對變壓器發(fā)生鐵芯飽和工況。

本文在鐵芯實(shí)時(shí)磁鏈公式的推導(dǎo)過程中忽略了變壓器繞組漏電抗的影響。隨著高比例新能源、高比例電力電子設(shè)備廣泛接入電網(wǎng),系統(tǒng)的故障特征發(fā)生深刻改變,基于變壓器模型區(qū)分勵(lì)磁涌流和內(nèi)部故障的方法是對不受電源特性影響的繼電保護(hù)新技術(shù)的一種探索,將會進(jìn)一步深入研究。

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