[发明专利]一种变压器励磁涌流产生的电压暂降预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及电网安全检测技术，尤其是涉及一种变压器励磁涌流产生的电压暂降预测方法。

背景技术

变压器空载投入电网，其瞬间磁通可能达到其稳态磁通的2.2倍，由于变压器铁芯励磁过程的非线性，使得瞬间励磁电流达到稳态励磁电流的数百倍，形成空载励磁涌流，产生电压暂降。

电压暂降是最严重的电能质量问题之一，对敏感负荷参生严重干扰，是敏感负荷产生用电故障造成重大经济损失的主要原因。

目前尚未有计算变压器励磁涌流产生电压暂降的统一算法。虽然已从实际测量中观测到变压器产生的电压暂降事件，但由于缺少理论分析方法，故无法在变压器投切前，预先估计出事否有电压暂降发生。

本发明提供了这样的方法，采用稳态磁通、饱和磁通、最大磁通三点插值法计算电力变压器最空载最大励磁涌流产生的电压暂降。从而能在变压器投切时采取适当的措施避免有害影响。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种变压器励磁涌流产生的电压暂降预测方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种变压器励磁涌流产生的电压暂降预测方法，该方法包括以下步骤：

(1)建立经验磁化曲线，并获得曲线中饱和磁通点的坐标；

(2)估计励磁涌流；

(3)根据步骤(2)获得的计算电压暂降特征值。

所述的曲线中饱和磁通点的坐标通过正常工作点M确定，所述的正常工作点M对应的磁通坐标为1.0p.u.，电流为变压器空载电流I₀，磁通的基准值是稳态磁通幅值Φ_m，电流的基准值是额定空载电流。

所述的励磁涌流通过以下公式估计：

I=Φmax-Φsk]]>

其中，Φ_max为铁芯最大磁通，Φ_s为饱和磁通，步骤(1)建立的经验磁化曲线分为OA和AB两段，k为线段AB的斜率。

所述的饱和磁通Φ_s与稳态磁通幅值Φ_m间的关系为Φ_s=1.15～1.4Φ_m。

所述的电压暂降特征值包括公共连接点电压值和电压暂降持续时间。

所述的公共连接点电压值U_pcc具体计算为：

U_pcc=I-I_inrush*X_s

其中：I_inrush是变压器励磁涌流；X_s是系统到U_pcc点间的电抗值，X_s的标幺值为：其中S_B为基准功率，S_s是U_pcc点的短路容量。

所述的电压暂降持续时间通过以下公式计算：

其中，为磁通暂态分量，其从向0衰减，进而可以求出衰减时间t。

与现有技术相比，本发明方法能判断变压器空载投切最大励磁涌流是否产生电压暂降，因此能提前采取措施，预防电压暂降造成的重大经济损失。

附图说明

图1为对称的铁芯磁通示意图；

图2为不对称的铁芯磁通示意图；

图3为考虑剩磁时零角度合闸时空载变压器铁芯磁通与电压的关系示意图；

图4为变压器铁芯磁化曲线；

图5为经验磁化曲线；

图6为变压器空载合闸模型；

图7为算例1的变压器的I-Φ曲线；

图8为算例2的变压器的I-Φ曲线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

一、变压器励磁涌流的产生机理