一种大型变压器三相参数不一致运行分析方法技术

本发明专利技术提供一种大型变压器三相参数不一致运行分析方法，通过对大型三相变压器组的参数进行分析计算，并与相关指标进行比较，以分析三相参数不一致变压器运行的可行性；再利用机电-电磁仿真模拟计算，分析该变压器组在电网中运行的情况以及对其他设备的影响，进一步验证该变压器组并网运行的可行性；最后根据分析和仿真的结果制定相关运行方式以及继电保护定值调整方案，以指导该变压器组的运行。本发明专利技术能够比较准确全面的分析三相参数不一致的大型变压器运行对电网各方面的影响，并给出相应的运行方式和保护定值调整方案，从而保证了三相参数不一致的大型变压器组运行时电网的安全稳定。本发明专利技术可用于变压器事故更换、变压器备用变适用性分析等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统运行分析领域，具体是。
技术介绍
变压器作为电力系统中最重要的主设备之一，其安全稳定运行对于确保电网供电的可靠性起着至关重要的作用。在理想情况下认为变压器三相参数相同，正常运行时三相电流应对称；实际上变压器三相参数不完全相同，会产生不平衡电气分量。但是，大型高压变压器三相参数的不一致程度一般很小，对电网所造成的不平衡影响可以忽略。因此，目前对于大型高压变压器的运行分析主要集中于三相参数一致，或者是由于发生故障等因素造成短时的三相参数不同的情况开展分析；对于由于单台大型变压器本身三相参数不一致情况下投入运行这种情况尚未开展深入、系统的研究工作。在国内外的标准、规程以及相关资料中，尚未对单台(大型)变压器三相参数不一致运行条件做出具体规定。但是，随着电网技术的发展，对电能质量的要求越来越高，希望减少因设备参数三相不一致因素对电网的影响。另外，近几年在大型高压变压器事故处理中，出现了变压器三相参数不一致的情况。即更换了损坏的变压器后，变压器三相的部分主要参数存在明显差异。如果将这样的变压器投入运行，变压器三相电压、电流将会出现较明显的不平衡，产生较大的负序、零序分量电流。这一方面会使该变压器本体的部分结构件温度增高，导致变压器损耗增加、负载能力下降；另一方面，会对近区电网的部分一次、二次设备的正常运行带来影响，造成电网运行稳定性下降、供电质量下降等情况，严重情况下有可能造成电网强迫停运。因此，寻求和制定一种大型三相变压器组参数不一致运行的分析方法是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种大型三相变压器组参数不一致运行分析方法，它解决了上述现有技术的空白，其目的在于分析大型高压变压器三相参数不一致运行对设备本体、电网其他一、二次设备和电网运行等的影响，给出三相参数不一致的大型变压器运行的限制条件和注意事项。一种大型变压器三项参数不一致运行分析方法，其包括如下步骤:(I)三相变压器组参数不一致运行可行性分析:根据变压器组各相的参数，按变压器组三相参数不一致的运行条件的要求进行计算，将计算获得的指标与运行条件里的指标进行比较，以确定三相参数不一致变压器对运行条件的满足程度，筛选出不满足的运行条件；(2)含三相参数不一致变压器组的机电-电磁仿真模拟计算:根据所收集的电网系统的相关资料，结合变压器组各相的参数，分别建立电网的机电暂态模型和包含三相参数不一致变压器组的电磁暂态模型，并进行机电-电磁暂态混合仿真计算，所述混合仿真计算的具体计算方案根据步骤(I)获得的三相变压器组参数不一致的可行性分析结果制定；通过对各方案进行仿真计算，分别计算得出各种工况下的潮流、变压器电压、电流不平衡程度，以及由变压器组三相不一致引起的负序和零序电流；将仿真计算结果与各电网设备的性能和运行要求进行比较，以再次验证变压器的可行性；(3)三相参数不一致的大型变压器投运的限制条件和运行方式制定:根据步骤(I)可行性分析和步骤(2)仿真计算中所计算出的电压、电流不平衡程度以及负序、零序电流，重点关注其中不满足运行条件的部分，考虑该变压器投运后，这些因素可能对电网产生的影响；根据需要分析的影·响，制定相应的仿真计算方案，该方案能充分反映不同工况时三相参数不一致的变压器运行所产生的电压、电流不平衡程度以及负序、零序电流的差别；根据仿真计算的结果，以及设备运行的影响分析，结合实际运行的情况，制定三相参数不一致的大型变压器投运的限制条件，以及其他受影响设备运行的限制条件，同时，根据所给的限制条件制定该大型变压器投运期间的运行方式。其中，步骤(1)中所述的变压器组三相参数不一致的运行条件包括三相参数不一致变压器组单台运行条件和变压器并列运行条件。三相参数不一致变压器组单台运行条件包括绕组直流电阻不平衡率、变压器三相参数是否满足要求、各相参数之间的偏差、运行电压以及三相参数的不对称程度等，具体可括如下几点:a)对于联结成三相组的三台单相变压器，各相彼此间的绕组直流电阻不平衡率应不大于2% ；b)变压器的参数(例如变比短路阻抗等)满足相关标准(如《GB/T6451-2008油浸式电力变压器技术参数和要求》等)的要求；c)变压器的运行电压彡105% ；d)变压器三相负载不平衡时，应监视最大一相的电流，且接线为Yn/ynO的大、中型变压器允许的中性线电流，按制造厂及有关规定。多台变压器并列运行条件包括以下几点:a)变压器连接组别相同；b)变压器变比差值不超过±0.5% ;c)变压器短路阻抗之差小于10% ；d)变压器的容量比在0.5 2之间。其中，变压器组单台运行条件中的C、d要结合变压器所在的电网的情况进行仿真计算分析，而其他内容均可通过变压器三相参数的比较和计算得出。通过比较分析可以初步得出变压器哪些运行条件不满足，为下步具体分析的基础。其中，步骤(2)所述的含三相参数不一致变压器组的机电-电磁仿真模拟计算，用于计算变压器三相不一致运行后，变压器各相的电压、电流以及近区电网的潮流情况，其仿真的范围为三相参数不一致的变压器组所在区域的电网；仿真模型包括电网的机电暂态模型和包含三相不一致变压器的变电站的电磁暂态模型。其中，所述的仿真模型中机电暂态模型能满足区域电网大量节点的要求，电磁暂态模型能对于大型三相变压器组各相进行独立建模，能模拟变压器所在电网的运行工况。其中，步骤(3)中的仿真计算方案包括在不同工况下(从空载至满载)三相不一致的变压器单台运行、低压侧接不同负荷运行以及两台变压器并列运行的情况。其中，步骤(3)中需考虑的影响包括对变电站一次设备(如主变、CT等)的影响、对外部电网运行影响(如近区电网发电机组、线路和电站等)、对继电保护及控制设备(如保护及控制二次回路、继电保护性能等)的影响。其中，还包括系统分析总结步骤，具体的，对仿真资料和运行方案进行整理、归档；对实际现场运行情况进行分析、归纳；编写系统运行分析报告，对运行方案和实际运行情况进行分析研究，给出系统运行结论。本专利技术可以针对大型高压变压器在部分主要参数三相不一致情况下的运行开展有效分析，从而对提高电网运行可靠性起到积极的作用，并且可为变压器设备更换后三相参数不一致的处理起到指导和参考作用。附图说明图1为本专利技术大型变压器三相参数不一致运行分析方法的流程图；图2为江陵换流站的机电-电磁混合仿真结构图；图3是主变零序电流仿真结果；图4是主变负序电流仿真结果。具体实施例方式下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述。以下以江陵换流变(下简称“江陵变”)500kV主变压器运行分析为例，对大型变压器三相参数不一致运行的系统分析方法进行说明。江陵站江#1主变B相故障，经分析，确定更换该变压器。所更换变压器部分参数与原变压器存在明显差异。该变压器的投运将对部分设备和系统运行带来一定的影响，因此，有必要在该变压器更换前针对主变三相参数不一致的问题开展系统的分析。具体步骤如下:1.三相变压器组参数不一致运行可行性分析；1.1变压器组各相参数表I江#1主变参数权利要求1.，其特征在于包括以下步骤: (1)三相变压器组参数不一致运行可行性分析: 根据变压器组各相的参数，按变压器组三相参数不一致的运行条件的要求进行计算，将计算获得的指标与运本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大型变压器三相参数不一致运行分析方法，其特征在于包括以下步骤：(1)三相变压器组参数不一致运行可行性分析：根据变压器组各相的参数，按变压器组三相参数不一致的运行条件的要求进行计算，将计算获得的指标与运行条件里的指标进行比较，以确定三相参数不一致变压器对运行条件的满足程度，同时筛选出不满足的运行条件；(2)含三相参数不一致变压器组的机电?电磁仿真模拟计算：根据所收集的电网系统的相关资料，结合变压器组各相的参数，分别建立电网的机电暂态模型和包含三相参数不一致变压器组的电磁暂态模型，并进行机电?电磁暂态混合仿真计算，所述混合仿真计算的具体计算方案根据步骤(1)获得的三相变压器组参数不一致的可行性分析结果制定；通过对各方案进行仿真计算，分别计算得出各种工况下的潮流、变压器电压、电流不平衡程度，以及由变压器组三相不一致引起的负序和零序电流；将仿真计算结果与各电网设备的性能和运行要求进行比较，以再次验证变压器的可行性；(3)三相参数不一致的大型变压器投运的限制条件和运行方式制定：根据步骤(1)可行性分析和步骤(2)仿真计算中所计算出的电压、电流不平衡程度以及负序、零序电流，重点关注其中不满足运行条件的部分，考虑该变压器投运后，这些因素可能对电网产生的影响；根据需要分析的影响，制定相应的仿真计算方案，该仿真计算方案能充分反映不同工况时三相参数不一致的变压器运行所产生的电压、电流不平衡程度以及负序、零序电流的差别；根据仿真计算的结果，以及设备运行的影响分析，结合实际运行的情况，制定三相参数不一致的大型变压器投运的限制条件，以及其他受影响设备运行的限制条件，同时，根据所给的限制条件制定该大型变压器投运期间的运行方式，以保证电网的安全稳定运行。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：舒欣，张侃君，夏勇军，胡刚，陈磊，王婷，
申请(专利权)人：湖北省电力公司电力科学研究院，武汉方源东力电力技术中心，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：