变压器励磁涌流削弱方法及仿真分析-厦门理工学院学报.PDFVIP

　 第２３卷　 第３期 厦门理工学院学报 Ｖｏｌ．２３　 Ｎｏ．３ 　 　 ２０１５ 年６月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉａｍｅｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｊｕｎ． ２０１５ 变压器励磁涌流削弱方法及仿真分析 曾　 亮， 郭建炎， 陈丽安， 夏　 拓， 许　 欢 （厦门理工学院电气工程与自动化学院， 福建厦门３６１０２４） ［摘　 要］ 为抑制变压器空载合闸时产生的励磁涌流， 将零序电流算法和变压器中性点经电阻接地２ 种方法结合， 利用ＭＡＴＬＡＢ仿真软件建立仿真模型， 分析断路器并联合闸电阻、 中性点经电阻接地对励磁 涌流的影响． 仿真分析结果表明： 并联合闸电阻励磁涌流衰减速度较快， 中性点经电阻接地涌流衰减效果 较好． ［关键词］ 变压器； 励磁涌流； ＭＡＴＬＡＢ仿真 ［中图分类号］ ＴＭ４０１ １　 ［文献标志码］ Ａ　 ［文章编号］ １６７３－４４３２ （２０１５） ０３－００４７－０４ ［１］ 当变压器空载合闸时， 变压器一次侧绕组产生很大的励磁涌流 ． 励磁涌流的幅值为正常励磁 电流的６～８倍， 常引起变压器产生较大的差流， 导致差动保护误动作跳闸［２］ ， 甚至造成变压器及断 路器因电动力过大受损， 如何削弱变压器励磁涌流成为了一个科研难题． 目前抑制励磁涌流主要方法 是改变变压器绕组分布增加暂态等效电感抑制励磁涌流［３］． 由于改变变压器结构成本较大， 调节不 够灵活， 实际应用性不强， 所以其发展受到限制． 虽然早期有文献提出断路器并联合闸电阻即通过合 闸电阻承受冲击电流， 在冲击电流衰减到一定范围后再切除合闸电阻［４］来削弱变压器空载合闸时产 生的励磁涌流， 但是具体衰减值以及衰减时间没有具体论述和计算． 本文将零序电流算法和变压器中 性点经电阻接地这２种方法结合起来分析和研究削弱变压器空载合闸时的励磁涌流， 利用ＭａｔＬａｂ建 立仿真分析的系统模型， 对抑制励磁涌流进行对比仿真． １　 断路器并联合闸电阻 仿真所用的变压器为三相三柱式双绕组接线， 绕组接线方式为ＹｎＤ１１， 容量为 １１１４ｋＶ ·Ａ， 额 定电压为３５ｋＶ， 绕组电阻标幺值为０００２， 绕组漏感标幺值为００８． 由计算可得变压器高压侧额定 电流为１８３ ３Ａ． 将三相电压源的合闸初相角设置为θ＝０ °和θ＝９０°， 分别进行仿真得出变压器空载 合闸波形如图１所示． 1 500 500 1 000 A 500 A / / 0 0 0 I I 0 -500 -500 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 t/s t/s （a ） 合闸初相角为 0° （b ） 合闸初相角为 90° 图 1 变压器空载励磁涌流波形图 Fig. 2 Inrush current of no load transformer 由图１ （ａ） 可知， 当电压源和变压器其他参数不变时， θ＝０°其最大涌流峰值约为 １１００Ａ （约