中华民居2012年10月电力建设电力变压器的励磁涌流判据及发展分析高宏伟王元武(河南省豫联集团中孚电力有限公司)摘要:励磁涌流是一种具有损害性的事物,它对电能的质量有一定影响,对电子设备也有着相当的影响励磁涌流的产生是在电力变压器关闸时其大小相当于其高达10倍的固定电流这篇文章就是在励磁涌流特征的前提上对其判据和发展进行分析,对它的直流分量进行一定的分析以及对其瞬时有功功率进行研究,从而为新的判据方法提供一个平台,以便更好的对它进行认知既然励磁涌流有很多不利,那么我们就需作出一定的策略来抑制它,本文就从励磁涌流所具备的特点以及励磁涌流与差动保护的关系来探讨解决的办法和措施关键词:励磁涌流;磁通的直流分量;瞬时有功功率引言社会的不断进步经济的不断发展使得电力业也有了一个突飞猛进的发展这就导致了大型电力变压器的缺乏,因为经济的发展需要工业的推动,然而工业的发展又离不开电力的推动所以对超高压大容量的变压器和远距离输电技术的需求越来越大所以要大力推进大型电力变压器的开发并对其进行保护然而对它的保护是一种高要求的保护,是不同于其他事物的差动保护就是一种特别的保护,它能很好的反应所出现的短路问题,其所遵循的原理是循环电流原理,在实际意义上它对整个电力系统的安全和稳定有很大效果,但是由于差动保护不能很好的有的现象因为不管是在正常情况下还是在有故障的情形下波形都会分布在两个或两个以上的象限这就表明当时有其它因素抬升了磁通和电流的波形,而这一因素就是直流分量因为当磁通和电流都作用于时间轴这一项上时,励磁涌流就产生了而励磁涌流的产生和之前所提到的一个抬升有很大关系,正是由于磁通被过分的抬升了使得变压器处于了一个饱和的状态从磁通轨迹的曲线上我们可以看出,把变压器空载合闸的模型相结合来看,在其功率上可以进行一些研究,我们可以从广义安培定律得知磁滞损耗所耗费的电流是铁芯磁化单个工频周期所损耗的能量以上可以看出无功磁化电流和有功损耗电流构成了变压器的一次侧电流通过各个反面的有机结合可以得出一种新的判据方法这种判据方法是一种相比的方法,是通过将不同的直流分量进行比较这是在瞬时有功功率和磁通中进行它是通过它们的反映量的不同来区分的若是为差瞬时有功功率的直流分量,很好的反映了一个有效值即变压器所用的有功功率:它还表示了瞬时有功功率的差,当然这个差值是表示变压器两侧的差,它是一个标么值,是以变压器一次侧额定值为基准的如果这个直流分量是磁通中的,反映的则是一种程度,包括对时间轴的偏离程度还有变压器的饱和程度它的标准值则是以额定磁通值为基准的,当还未达到饱和状态时能有一种放大的作用会有一个整定值而这个整定值就是k我们可以将这一条件和差动保护形成一种新的逻辑即与 门逻辑,当然这一动作的发生也并不是那么容易,其必须要满足两个条件在同一个时间点上得到满足所以:l)很多时候都处于不正常的运行状态时,变压器磁通没有达到饱(和状态,磁通中没有足够的直流分量2)当变压器磁通饱和且存在很多不平衡电流就容易导致变压器发(生励磁涌流通过以上论述我们可以得知,虽然在消耗的有功功率时会明显高于正常运行,但是磁通中它所产生的作用就远远小于正常运行状态,因为它的直流分量含量较大,一般情况下都大于l区别励磁涌流与内部故障电流,所以在保护装置上存在误差,便不能很好地进行保护了所以它在实际应用中的效果远远落后于实际意义的效果所以,我们要积极地采取相应的措施来抑制励磁涌流,通过对它们产生原因的分析以及它们对变压器差动保护的影响上来做出研究,不断地完善差动保护,励磁涌流的消极作用大到最小化从而使电力变压器更好的运用,更好的促进企业的发展以推动经济的进步1励磁涌流所具备的特点图1考虑磁滞时的磁通轨迹特性.橄坐标为差流电.纵坐标为直流电刁下,.日月幼权今.目阅峨城.状念3)当有故障电流流过变压器时,磁通不容易进入到一个饱和的状(态,因为没有足够的电流用于磁通,这都是源于励磁系统的压降降低,当然,一旦处于故障状态就会使得变压器消耗掉很多的有功功率.这种判据方法能保证它的可靠性和灵敏性能使变压器保护装置得到很好的完成2励磁涌流与差动保护的关系导致变压器差动保护中的所谓的不平衡电流的因素数之不尽,而纵观所有因素其中励磁涌流的影响最为深远这一影响是在空载合闸时以及外部故障被切除后又恢复供电时才产生的出现这一现象一个原因就是因为励磁电流的大小会是额定电流的很多倍,另一个原因就是电源侧要想有电流就一定不能是开路,恰好负荷侧正因为是开路所以没有电流.因而导致励磁涌流从差动回路流入,这一过程很容易产生误动作,误动作的产生前提就是差动保护没有很好的控制这一电流而对于其他的差动保护例如二次或更高次谐波制动的这些保护,因为超高压的缘故圈2仿真得到非正常状态的磁盛轨迹对励磁涌流的判据有很多方法,但是采取得最多的还是通过对波形的分析来判根据波形的特征来辨别励磁涌流和短路电流其中有二次谐波法,波形对称法以及间断角法等等这些原理容易导致错误的判断在对励磁涌流的处理问题上也还只是一种防止,防止它的装置出现错误的偏动,是一种暂时的闭锁的保护装置,不过我们从前文中也不难发现励磁涌流对很多方面都具有很大的危害,因此如何很好的识别很好的抑制它是一个急需解决的问题,从图1中我们可以看到磁滞时的励磁涌流磁不仅如此,一种磁通轨迹,这种轨迹是通过MATI达B仿真出来的其表现出了两种状态也即是变压器励磁涌流状态和短路故障状态在图2中我们波形大多居于一处那就是第一象限,这也是在励磁涌流出现时才无论是超高压远距离输电线路或超高压电缆,都需要大容量的无功补偿电容,这就容易发生使得短路电流波发生变化,因为当内部短路时,电流互感器也就会处于一种饱和的状态,而在这一状态下有形近于励磁涌流的波形产生,这都是因为短路电流中也会具有类似于二次或四次的谐波电流,这才会出现判断上的失误,错误地将涌流元件作为励磁涌流,就自动的导出差动保护拒动亦或是延迟动作,这样一来就严重的损坏到了变199电力建设中华民居2012年10月浅谈电力工程调度自动化的实施卓鸿(江西省南康市供电有限责任公司)摘要:随着社会经济的发展,电力工程发展也越来越受到人们的关注本文是作者就电力工程发展过程中,对电力调试自动化SCADAIEMS系统的应用进行阐述关健词:电力工程;sCADAjEMS系统;实施1系统配置与技术特点1.1系统配里新系统是不同厂商集成的SCADAjEMS系统(见图1).其主网采用 双网冗余配置,硬件设备全部采用HP配置,服务器/人机工作站的操作软件是HPUNix,历史数据库与工程数据库平台采用orcle商用数据a库,应用软件主要有SCADA,高级应用软件包括网络建模与网络拓扑!数采系统的瓶颈问题()We8b信息发布子系统:实时数据刷新与SCAZDA主系统同步,调度系统全画面浏览!历史数据查询!事项查询及报表查看都很快捷方便,能很好地满足用户的需求.()由调度第三网段(隔离子网)互连其它网络:所有数据交换均发9生在第三网段,其它任何系统不能直接访问调度主网隔离子网与其它网络间用防火墙PIX525隔离,保证了系统的网络安全性状态估计!潮流计算!电压无功优化!负荷预测!短路电流计算等. 工作站丈之亡二l报表l作站∀了了工作蝴3#忿1111.阅佼另另队S歹2系统调试2.1主站系统与无人值班变电站的调试东莞城区变电站均已实施无人值班,新系统的投运需与系统内19空∃两遥 !9蜜四遥咬电站联调联调采用新旧系统下行通道切换的方式,实现新系统与变电站一次设备的遥控调试具体做法:变电站设备运称 门-义人以以皿务器器脸纠比纠W比胶务县县 务粉粉}致狱狱暇务绷{借绷服务匡{毒毒}济史li阻务跳跳门侧解调扮扮洲I洲收鸽鸽光纤而可.丽{班盘盘{阵列列璐由器器工麟助助}血麟}工作站血站行方式由遥控 转为就地 ,调度主站分别对每一遥控对象下达遥控命令,变电站端监测每一路遥控继电器的正确动作;对不影响运行的设备进行带一次设备的联调,如对电容器!主变档位!主变中性点!冷备用开关等进行遥控调试.2主站系统与其它系统的调试2新系统制定网络访问的安全策略,通过路由器260!防火墙Pix525与外部系统互联以保证系统安全;配置了标准外部数据交换接口,提供多种方式(网络!点对点等)和手段方便地与外部系统(如省调SCAD刀EMs!电能量计费!Mls!GQY大屏幕等系统)集成!交换和共享信息%1)与Ml(s系统调试:在Web通讯服务器上建立中间数据库SCA-DA!遥测和遥信数据表!遥测和遥信名表,将实时遥测!遥信!总加数据经计算处理后以关系数据表形式存放在Web通讯服务器上,供GIS使用;采用中间数据库方案来避免双方系统的直接互访()与电能量计费系统调试:在Web服务器上建立存放电量数据的2库表结构,电能量计费系统负责每天定时(15:oo)向electrcitiy数据库的表中写入昨天累计的电度量值新系统进程fksend(在Web服务器上运行)定时(16:10)从electrciir库表中取出科立系统写入的电量数据,将其t存于SCADA数据库中圈1东莞电力调度自动化系统配t圈1.2系统技术特点()全分布式系统设计:基于交换拓扑!冗余双网的分布式结构,支l持分布式管理,采用国际通用的客户/服务器模式()开放式系统设计:具备开放式硬件平台!2软件支撑平台,遵循当前开放的工业及国际标准3)(#一体化系统 的设计模式:ScADA!PAS!电量计费等系统都统一设计,数据库等方面采用同一种检索关键字,所有数据!参数!图形在各子系统间可平滑共享,从根本上保证了数据的一致性4)全面的跨平台解决方案:全面支持各种硬软件平台组合,适用各(类型工作站和服务器,能同时跨Unix和Windows操作系统平台,在HP平台上完成了系统的首次移植5)绘图即建模的图模一体化功能:提高了工作效率,减少了参数输(入中的错误.)业内领先的图形显示技术:跨平台图形环境三维高级图形op6(enGL技术支持客户动画设计.()与大屏幕系统调试:将新系统节点的有关75dP3i的字体拷贝至大屏幕的图形处理器GQY上.将zQsCDI上的文件爪m日d招oo场nt.hPta.r拷贝至GQY的八耐1饮下,解压;在GQY上增加一个文件FoN巧RCRC()先进的数据采集方案:数据采集在硬件上采用通过网络访问的7终端服务器,采集容量不受限制,提高了扩展能力,解决了旧系统前置机4)与省调SCADAZEMS系统调试:按照广东省电力调度专用网的规(压器的原件和其他零件在意些特殊情况下保护会有延缓,就比如当内部出现故障的变压器空载使用时,便使得差动保护产生一种制动作用3解决方法能用定值躲过且数值不大并处于变压器的高压侧的是正常运行中的励磁涌流当其不能通过定值躲过时且数值很大时想要减少励磁涌流的影响就需要对差动保护进行相应的改进,使其能很好的区分励磁涌流与内部故障电流通过闭锁的方式来回避励磁涌流要学会通过波形的特色来进行适当的调动.动法也有五次谐波制动法,他们的原理大都相似不仅如此,在判别方法上也有了新的依据,通过不同的判别方法来对其进行保护,以使其更好的进行操作这些判别方法大日上包括:通过波形即利用尖顶波特征法!用磁通特特有的性能来识别!通过判断励磁的阻抗进而看其变化的方法等等总而言之,在方法上会不断地进行创新,会将多种方法进行有机的结合,从而更好的解决励磁涌流中出现的问题更好的促进电力变压器的使用以促进经济的发展社会的进步4小结因为存在励磁涌流,所以差动保护在其应用中总有其缺陷存在很多厂家会采用不同的谐波制动法来对差动保护进行装置.有二次谐波制参考文献[贺家李.电力系统继电保护原理&]lMI.中国电力出版社,201.]张全元.变电运行一次设备[Ml.中国电力出版社,2012[1.]刘元津.变电运行:3303[kv(上)[阅.中国电力出版社,201以200