船用变压器励磁涌流预充磁技术分析(共3323字).doc
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1、船用变压器励磁涌流预充磁技术分析(共3323字)摘要:随着我国船舶事业的不断发展,电力系统在船舶当中的应用力度逐渐加大,在此过程中,船用变压器的励磁涌流问题越发严重。在此情况之下,本文围绕该问题展开探讨,简要介绍了串接变压器预充磁原理,并对串接变压器预充磁进行仿真分析,最后通过物理实验对该技术进行验证。关键词:变压器;励磁涌流;预充磁技术在船舶事业进步和发展的过程中,大容量变压器的应用逐渐增加,随之而来的就是励磁涌流问题的加强,虽然励磁涌流问题并不是近年来才出现的,但是随着船用变压器的容量不断增加,励磁涌流问题对变压器的稳定性和使用寿命的影响逐渐加大,经常出现跳闸或者保护误动等情况,降低了变压
2、器的可靠性。1串接变压器预充磁原理实际上励磁涌流问题在船用变压器当中存在已久,科研技术人员在对此类问题进行解决的时候,其主要思路是躲避励磁涌流,但是现代电力系统运行思路当中,面对励磁涌流问题则采用的是抑制策略,因为躲避励磁涌流并不能够解决这一问题,而是默认和允许了它的存在,因此抑制才是解决问题的有效手段。当前对于励磁涌流问题最主要应用的就是预充磁技术,其中串接变压器方法是当前针对励磁涌流问题的最主要方式1。串接小容量变压器预充磁结构如图1所示。预充磁技术在串接变压器中的应用为将小容量预充磁变压器串联到主变压器线路上,以此达到抑制涌流的目的。该技术应用的原理为通过串联一个预充磁变压器,能够在系统
3、运行的过程中,主变压器合闸前进行预充磁变压器线性合闸,通过这一方式能够为主变压器提供稳定的磁通状态,避免主变压器合闸后出现过大的励磁涌流,以此发挥其抑制作用。预充磁技术包括多种不同应用方案,如高压侧取电、低压侧取电等等2。在实际通过串接预充磁变压器抑制励磁涌流的过程中,如果能够合理选择合闸时间,则能够将在合闸主变压器的过程中,所产生的励磁涌流控制在较小的范围内,进一步提高技术的抑制效果。根据与其他预充磁技术方案相比,从可操作性以及方案效果等方面进行分析,串接预充磁变压器是当前较为实用的抑制励磁涌流的方法。2预充磁仿真分析本文以220kVA的船用变压器为例,对串联预充磁变压器展开仿真分析,该变压
4、器为三相三绕组,该预充磁仿真系统模型结构如图2所示。该模型输出电压为400V,频率50Hz。本次分析主要针对的是变压器剩磁较为严重的情况,因此,设置A、B、C三相的剩磁分别为0.7、-0.7、0.7。在不对整个系统采取任何保护措施的情况下,命令主变压器于4.2125秒时空载合闸,此时A相的励磁涌流,呈现出幅值较大的、间断尖状波,随着时间的流逝,励磁涌流的强度逐渐衰减3。对于三相三绕组的变压器而言,无论在什么时刻进行变压器合闸动作都会出现至少两相励磁涌流幅值过大的情况,而且其中一相始终保持周期性。经过分析可知,当在4.200秒到4.203秒之间进行合闸操作时,其所产生的励磁涌流幅值相对较小,此外
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