基于偏磁模拟的换流变选相合闸励磁涌流抑制策略

摘要

特高压直流输电系统换流变压器在检修停运、切换运行方式后重新充电投运时,其剩磁和偏磁会改变铁芯工作状态,易产生严重的励磁涌流,极大增加受端换流器换相失败风险。研究了励磁涌流产生机理和串联合闸电阻对励磁涌流的影响,根据合闸电阻对合闸时磁链幅值和相位的影响特性构建偏磁函数,针对星形和三角形接线换流变压器,分别提出相应的基于偏磁模拟的选相合闸策略,计算剩磁与合闸时偏磁相互抵消的理想合闸时间,进行选相合闸。通过PSCAD/EMTDC建立特高压直流输电换流变压器空载合闸模型进行仿真分析,并基于RTDS实验平台进行实时测试验证,针对20次不同剩磁工况,Y桥换流变60个合闸涌流结果均低于0.14 kA,D桥换流变51个合闸涌流低于0.3 kA,其余结果低于0.43 kA,实验结果表明所提选相合闸策略可以有效抑制换流变压器投运时引发的励磁涌流。