PDF《考虑机组恢复成功率的黑启动阶段待恢复机组优选》

而且黑启动机组并 非理想电压源, 因此, 在励磁涌流的影响下, 黑启动 机组的机端电压波形会产生畸变.电压波形畸变到 一定程度时, 会引起采用自并励的黑启动机组的励 磁系统异 常, 进而引起黑启动机组跳闸.2

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2 年 6月5日, 山东电网黑启动试验过程中由于变压器 励磁涌流的影响, 黑启动机组的机端电压波形发生 严重畸变, 最终导致采用自并励的黑启动机组跳闸, 黑启动机组机端电压的畸变情况见附录 A 图A1. 为了减小变压器励磁涌流的不利影响, 最终选定的 待恢复机组恢复路径中的变压器空载投入时的励磁 涌流幅值要小, 引起的黑启动机组机端电压波形的 畸变程度要小. 文献[

1 6 ] 给出了一种变压器空载充电时励磁涌 流的实用计算方法.图2所示为单相变压器空载合 闸的等效电路.Ls 和Rs 分别为系统等效电感和等 效电阻;

Lσ 为变压器漏感;

r σ 为变压器等效电路中 的串联电阻, 等于变压器线圈的直流电阻;

Rm 为变 压器的铁耗电阻, 由于变压器铁芯损耗较小, 通常忽 略;

Lm 为变压器的磁化电感. 图2 单相变压器空载合闸等效电路 F i g .

2 E q u i v a l e n t c i r c u i tw h e ns i n g l e - p h a s e n o - l o a dt r a n s f o r m e r s w i t c h i n g 变压器空载合闸后, 由于励磁回路饱和产生励 磁涌流, 之后由于变压器铁芯偏磁的减小导致励磁 涌流开始衰减.因此, 励磁涌流产生后第1个周期 的幅值最大, 引起的机端电压畸变程度也最大, 相对 应的畸变电压的幅值在第1个周期也最大.故可用 畸变电压的幅值来反映电压的畸变程度, 第1个周 ―

9 2 ― ・学术研究・ 朱海南, 等 考虑机组恢复成功率的黑启动阶段待恢复机组优选 期内黑启动机组机端电压的幅值U0 为: U0 = I 0|Z| =Um (1+c o s θ J ・

0 2 ) (

4 ) Z =Rs +r σ +j ω( Ls +Lσ +Lm) (

5 ) θ J ・

0 =2 a r c c o s(c o s α- ?s a t -?r e s ?m ) (

6 ) 式中: I

0 为励磁涌流幅值;

Z 为整个回路的阻抗;

α 为合闸角;

?s a t为饱和磁通;

?r e s为剩余磁通;

?m 为稳 态磁通;

Um 为电源电压幅值. 将式(

6 ) 代入式(

4 ) , 得到: U0 =Um (1+c o s α- ?s a t -?r e s ?m ) (

7 ) 变压器投入时, 由于断路器为机械装置, 不可避 免地存在动作延时, 因此合闸角α 无法做到精确控 制, 故本文........