變壓器有載合閘過(guò)程中故障分閘后鐵心剩磁分析李明武，梁冠安華南理工大學(xué)電力學(xué)院，廣東廣州510641由于副邊突然短路導(dǎo)致主保護(hù)動(dòng)作時(shí)電流和磁通的暫態(tài)過(guò)程對(duì)變壓器鐵心內(nèi)的剩磁作了定性的分析，1引言在變壓器的些試驗(yàn)中，如電壓比直流電阻的測(cè)量和空載試驗(yàn)，會(huì)出現(xiàn)些異?，F(xiàn)象。在這些異?，F(xiàn)象中，鐵心中剩磁的影響占了很大比例。尤艽足在電力變壓器的空載合閘中，鐵心中剩磁的大小和極性會(huì)直接影響勵(lì)磁涌流的大小，對(duì)激勵(lì)點(diǎn)及合閘策略有較大的影響。因此有必要分析變壓器的剩磁效應(yīng)，以及它對(duì)暫態(tài)過(guò)程的影響。違立個(gè)較合理的變壓器模型，并且對(duì)其暫態(tài)過(guò)程進(jìn)行分析，同時(shí)對(duì)變壓器的磁化曲線進(jìn)行擬合，采用連續(xù)光滑的解析函數(shù)來(lái)模擬磁滯回線，對(duì)變壓器鐵心內(nèi)的剩磁作了定性2變壓器模型的建立和暫態(tài)分析變壓器有載合閘的暫態(tài)過(guò)程仍可用變壓器的等效電路來(lái)分析，其模型1.

　　系統(tǒng)側(cè)為正弦電壓源，其內(nèi)阻抗為+乙，流過(guò)的電流為，勵(lì)磁阻抗為純電感流過(guò)的勵(lì)磁電流為，負(fù)荷阻抗為，+，2，負(fù)荷電流為。根據(jù)基爾霍夫定理，可列方程1令鐵心中的感應(yīng)主磁通為少，由電磁感應(yīng)定理將式2，3，4代人式1中整理得121分析式5可知，在變壓器合閘后磁通建立的過(guò)程中，勵(lì)磁電感1為時(shí)變，方程為個(gè)帶有時(shí)變系數(shù)的微分方程，要獲得其解析解較困難。同，在變壓器的勵(lì)磁阻抗與負(fù)荷阻抗可比的情況，次電流不等于次電流，而且次電流與勵(lì)磁涌流相丸影響，也很難得到其解析形式。假定式5中的1為常數(shù)，負(fù)荷阻抗極小，而且由于磁飽和造成勵(lì)磁支路的電抗急劇下降，勵(lì)磁支路的分流效果可以忽略，使得，2，同時(shí)忽略鐵心漏磁的影響，則式5可以化為常微分方程來(lái)解。電源電壓為，1如+，1采用平均電感后，1與少的關(guān)系為=少4，則可得1〃1將式6的前兩項(xiàng)進(jìn)行矢量合并，進(jìn)步整理可得比較終達(dá)式為矢量合并時(shí)相對(duì)基準(zhǔn)軸的角度。

　　從式7可，除了穩(wěn)態(tài)磁通外，還，兩個(gè)良流分量，按各自的時(shí)間常數(shù)，減。

　　在勵(lì)磁磁通的建過(guò)程中，變壓器的副邊突然短路所產(chǎn)生短路電流的瞬態(tài)過(guò)程，可以通過(guò)變壓器電流不致引起電網(wǎng)電壓下降，則可得突然短路時(shí)的狀態(tài)微分方程式。簡(jiǎn)化等效電路2.

　　伽，七命9，3變壓器的電磁性能及其擬合如果磁場(chǎng)強(qiáng)度打從未磁化狀態(tài)開(kāi)始逐漸增大到某個(gè)比較大值好，然后逐漸減小磁場(chǎng)強(qiáng)度，磁通密度5不沿原來(lái)的曲線下降，而是沿另?xiàng)l曲線下降。這種5的變化滯后于打的現(xiàn)象稱為磁滯。

　　當(dāng)，逐漸從漢，變化到片，再變回到漢，時(shí)，將得到個(gè)相對(duì)原點(diǎn)對(duì)稱的閉合曲線，稱為磁滯，線。當(dāng)況足夠大，該面積達(dá)到極限值，這個(gè)包圍比較大面積的磁滯，線就稱為飽和磁滯回線。在對(duì)變壓器上升和下降的曲線所組成的。它們與磁化曲線必，相交于點(diǎn)認(rèn)和認(rèn)，4.

　　在計(jì)算過(guò)程中，當(dāng)勵(lì)磁電流處于，搡對(duì)應(yīng)的區(qū)間，中時(shí)。勵(lì)磁特性被限定在該區(qū)間的磁滯回線上。當(dāng)勵(lì)磁電流超過(guò)該區(qū)間時(shí)，勵(lì)磁特性與磁化曲線少0致。

　　采用如下的達(dá)式來(lái)模擬飽和磁滯回環(huán)141通常在變壓器發(fā)生短路之前，可能已處于負(fù)載運(yùn)行，似是由于負(fù)載電流比短路電流小很多，為簡(jiǎn)化計(jì)算可忽略不計(jì)，而認(rèn)為突然短路適在免載情況發(fā)生的。由此初始條件可得4，訓(xùn)，所以tT上式明，短路電流的大小與系統(tǒng)側(cè)電源電壓，的初相角有關(guān)，并逐步趨于穩(wěn)定。

　　假定短路電流達(dá)到穩(wěn)態(tài)值后，即時(shí)刻斷路器分網(wǎng)。副邊的瞬變電流因艽初始值為，8+，故可采用重疊原理用增量法分析，求解其分閘時(shí)刻基本磁化曲線少，=6.+廠0以上公式中人九心均為常數(shù)河由變壓器可以根據(jù)上述的飽和磁滯回線來(lái)描述其中的局部磁滯曲線，假定局部磁滯曲線在點(diǎn)，處由上升變?yōu)橄陆担瑥d為飽和磁滯回環(huán)下降分支與局部磁滯回環(huán)降分支間的縱向位移，則對(duì)于局部磁滯曲線下降分支上的任意點(diǎn)，有，=少心，由此，得少局部蟑吮⑷羊+參。

　　應(yīng)磁通；也為轉(zhuǎn)折點(diǎn)處電流值在局部磁滯曲線上的對(duì)應(yīng)磁通；為飽和點(diǎn)對(duì)應(yīng)的磁通量，5.

　　4算例分析及結(jié)論以單相變器為例來(lái)說(shuō)明算法的有效性。變壓器抗汜折算到次側(cè)眾負(fù)載阻抗了19052.由變壓器的特性曲線和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)確定磁滯曲線數(shù)學(xué)模型中的參數(shù)，=1.78，6=62=0.4，= 0.0385，=1.72，6.=58.7，=0387，通過(guò)計(jì)算可得穩(wěn)態(tài)勵(lì)磁電流2人。在=0時(shí)刻，不同的合闡初相角對(duì)應(yīng)的剩磁理論計(jì)算值和實(shí)測(cè)值1.

　　迪過(guò)誤差分析證明了提出算法的，行性利用連合閘初相角剩磁計(jì)算值17剩磁實(shí)測(cè)值續(xù)光滑的解析闡數(shù)來(lái)模擬磁滯曲線，可以避免傳統(tǒng)分段線性化所帶來(lái)的誤差。變壓器栽合閘過(guò)程中副邊突然短路，鐵心中的磁通變化規(guī)律由局部磁滯曲線確定。并且由此來(lái)確記剩磁。利用該法確定鐵心中的剩磁，對(duì)以分析變壓器的柯態(tài)過(guò)程及推導(dǎo)變旭器有載合閘模型的建立有記的參考價(jià)值，許實(shí)章。電機(jī)學(xué)呷。武漢華中理1大學(xué)出版社。1994.

　　林湘寧。劉沛。變甩器辦載介閘的超飽和現(xiàn)象及對(duì)變6器差動(dòng)保護(hù)的影響。中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2002，2236.

　　沈玲巖。維儉。計(jì)及鐵磁作線性的相變壓器勵(lì)磁浦流的仿真研究。，華大學(xué)學(xué)報(bào)，989，2941923.

　　4萬(wàn)凱。劉會(huì)金。及剩磁效應(yīng)的變壓器模型。變壓器智能化電氣設(shè)備的研究上接第22頁(yè)5結(jié)語(yǔ)對(duì)50同桿，輸電線路的反。耐雷性能進(jìn)行了深人研究，建立了計(jì)算500同桿雙回輸電線路反心耐祈水平的桿塔分布參數(shù)模型考慮到雷擊塔頂時(shí)導(dǎo)線運(yùn)行電壓的隨機(jī)性，提出了利用統(tǒng)計(jì)法分析500桿回輸電線路的反擊耐笛水，并就接地電阻避雷線根數(shù)。桿塔波阻抗桿塔高度導(dǎo)線排列方式等因尜對(duì)50同桿雙回輸電線路的反擊耐雷水平的影響進(jìn)行了詳細(xì)分析。針對(duì)歐美日本等國(guó)認(rèn)為不宜采州不平衡絕緣方式的情況，通過(guò)理論和仿戊分析，認(rèn)為采用+平衡高絕緣方式在不增加單跳閘率的同時(shí)，可以降低雙回跳閘率。

　　3李永敏，朱君，陳湘輝，等?；诖植诩碚摰臄?shù)據(jù)挖掘模型山。清華大學(xué)學(xué)報(bào)，1999，391013.

　　KJ徐文，千大忠，周澤存，等。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在變壓器特征氣體法故障診斷中的應(yīng)用，高電壓技術(shù)，1996，2222729.

　　問(wèn)，幾6201997.交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合。

　　90，爪，1.電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)汁算理論心。李永莊，林集明澤，北京水利電力出版社，1991.

　　技術(shù)研究工作電話02365795轉(zhuǎn)8223.

　　從事電力設(shè)備的智能控制與故哼診斷的研究，