本申請(qǐng)涉及一種330kV單相自耦變壓器中直流偏磁的判斷方法，尤其是用于減少特高壓直流輸電系統(tǒng)對(duì)330kV單相自耦變壓器直流偏磁影響的方法。

背景技術(shù)：

直流偏磁是變壓器的一種非正常工作狀態(tài)，直接現(xiàn)象是，在變壓器繞組中通過很小的直流分量就會(huì)形成很大的直流激磁磁勢，該直流磁勢與交流磁勢一起作用于變壓器原邊，造成變壓器鐵心的工作磁化曲線發(fā)生偏移，出現(xiàn)關(guān)于原點(diǎn)不對(duì)稱，即變壓器偏磁現(xiàn)象。

當(dāng)特高壓直流輸電工程投運(yùn)后，采用高壓直流輸電單極—大地回線運(yùn)行方式時(shí)，會(huì)導(dǎo)致?lián)Q流站及周圍交流變電站中的變壓器出現(xiàn)直流偏磁現(xiàn)象，造成變壓器噪聲增大，震動(dòng)加劇等。直流偏磁對(duì)變壓器有長期的危害，目前變壓器廠家對(duì)需要承受直流偏磁的變壓器正常運(yùn)行的可靠性不做保證，而且也沒有一套行之有效的質(zhì)量檢驗(yàn)裝置。目前只能應(yīng)用可靠的方法檢測出變壓器中直流偏磁的大小，依據(jù)《高壓直流接地極技術(shù)導(dǎo)則》進(jìn)行合理的預(yù)防及治理。

當(dāng)前解決直流偏磁的方法消除變壓器中性點(diǎn)流入直流電流的方法有3種，一是在變壓器中性點(diǎn)加裝電阻；二是在輸電線路上裝設(shè)串聯(lián)電容補(bǔ)償；三是在變壓器中性點(diǎn)裝設(shè)電容。根據(jù)實(shí)際工程應(yīng)用效果，考慮經(jīng)濟(jì)性問題等，以電容法的直流偏磁抑制裝置實(shí)際應(yīng)用效果較好。但應(yīng)用電容法進(jìn)行直流偏磁治理時(shí)，在330kV自耦變壓器中性點(diǎn)上安裝隔直電容后，考慮到自耦變壓器的特殊結(jié)構(gòu)，直流電流會(huì)經(jīng)過自耦變壓器串聯(lián)繞組，因此需要對(duì)330kV自耦變壓器中每相繞組中流過的電流予以考慮，而目前的測試方法，當(dāng)330kV自耦變壓器中性點(diǎn)投入隔直電容后，即無法直接測出每相繞組中流過的直流電流，承受直流偏磁的變壓器正常運(yùn)行的可靠性也就無從談起。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)的目的是提供一種為了解決在330kV自耦變壓器中性點(diǎn)投入隔直電容后，自耦變壓器串聯(lián)繞組中直流電流的測量問題，為變壓器的運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定性、可靠性提供依據(jù)的330kV自耦變壓器中直流偏磁的判斷方法。

本申請(qǐng)的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：330kV自耦變壓器中直流偏磁的判斷方法是按照前后相同輸入電流下磁鏈?zhǔn)睾阍磉M(jìn)行等效，通過采集330kV自耦變壓器中性點(diǎn)的直流電流及下一電壓等級(jí)變壓器中性點(diǎn)的直流電流，當(dāng)330kV自耦變壓器中性點(diǎn)投入隔直設(shè)備后，根據(jù)磁鏈?zhǔn)睾阍淼刃С?30kV自耦變壓器每相繞組中通過的直流電流，再根據(jù)《高壓直流接地極技術(shù)導(dǎo)則》的要求，進(jìn)行判斷330kV自耦變壓器每相繞組中通過的直流電流是否超標(biāo)。其包括以下步驟：

（1）對(duì)330kV自耦變壓器進(jìn)行建模，將自耦變壓器分為中性點(diǎn)隔直電容退出和投入兩種運(yùn)行模式，并建立不同的模型；

（2）采集330kV自耦變壓器中性點(diǎn)及下一電壓等級(jí)變壓器中性點(diǎn)的直流電流；

（3）根據(jù)測得的330kV自耦變壓器中性點(diǎn)的電流與標(biāo)準(zhǔn)值0.003*I_n比較，大于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，將此中性點(diǎn)投入隔直電容；

（4）根據(jù)測得的330kV自耦變壓器中性點(diǎn)的電流與標(biāo)準(zhǔn)值0.003*I_n比較，小于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，將此中性點(diǎn)退出隔直電容，中性點(diǎn)接地刀直接接地；

（5）經(jīng)過步驟（3）、（4）的判斷，變壓器進(jìn)行運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換，當(dāng)隔直電容投入后330kV線路中直流電流會(huì)經(jīng)自耦變壓器的串聯(lián)繞組流入到下一電壓等級(jí)的變壓器中性點(diǎn)，自耦變壓器每相繞組中直流電流無法直接測量，變壓器運(yùn)行工況未知；

（6）根據(jù)磁鏈?zhǔn)睾阍淼刃г?，?jì)算出330kV自耦變壓器每相繞組中通過的直流電流，監(jiān)測變壓器運(yùn)行工況；

（7）根據(jù)計(jì)算值，若自耦變壓器每相繞組中通過的直流電流大于0.003*I_n，則減少哈鄭直流接地極的電流，直到符合標(biāo)準(zhǔn)。

由于實(shí)施上述技術(shù)方案，通過對(duì)330kV自耦變壓器建模，按照前后相同輸入電流下磁鏈?zhǔn)睾阍磉M(jìn)行等效，解決了在330kV自耦變壓器中性點(diǎn)投入隔直電容后，自耦變壓器串聯(lián)繞組中直流電流的測量問題，為需要承受直流偏磁的330kV自耦變壓器正常運(yùn)行的可靠性提供了保障。

附圖說明：本申請(qǐng)的具體結(jié)構(gòu)由以下的附圖和實(shí)施例給出：

圖1為本發(fā)明330kV自耦變壓器中性點(diǎn)未投入隔直電容時(shí)變壓器繞組中直流電流測量原理示意圖；

圖2為本發(fā)明330kV自耦變壓器中性點(diǎn)投入隔直電容后變壓器繞組中直流電流測量原理示意圖；

圖3為本發(fā)明330kV自耦變壓器中直流偏磁測量方法的流程圖。

具體實(shí)施方式：

本申請(qǐng)不受下述實(shí)施例的限制，可根據(jù)本申請(qǐng)的技術(shù)方案與實(shí)際情況來確定具體的實(shí)施方式。

實(shí)施例：根據(jù)DL/T 437-2012《高壓直流接地極技術(shù)導(dǎo)則》中第6.3條標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，當(dāng)制造廠商不能提供技術(shù)要求，變壓器每相繞組的允許直流電流暫定為：單相變壓器為額定電流的0.3%。本發(fā)明中將330kV單相自耦變壓器按照磁鏈?zhǔn)睾阍淼刃閱蜗嘧儔浩鳎瑒t330kV單相自耦變壓器中每相繞組允許流過的直流電流為0.003*I_n ，式中I_n為330kV單相自耦變壓器額定電流，單位為A。依據(jù)導(dǎo)則規(guī)定，本發(fā)明具體實(shí)施方案為：

下面是本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，包括了采用本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)的一個(gè)具體的應(yīng)用于330kV自耦變壓器中直流偏磁的判斷方法。

附圖1為330kV單相自耦變壓器中性點(diǎn)未投入隔直電容時(shí)變壓器繞組中直流電流測量原理示意圖。首先對(duì)330kV單相自耦變壓器建模，n₁為串聯(lián)繞組匝數(shù)，n₂為并聯(lián)繞組匝數(shù)。K1為330kV單相自耦變壓器中性點(diǎn)接地開關(guān)，C1為330kV單相自耦變壓器中性點(diǎn)隔直電容，K2為下一電壓等級(jí)變壓器中性點(diǎn)接地開關(guān)，C2為下一電壓等級(jí)變壓器中性點(diǎn)隔直電容，當(dāng)K1、K2均閉合時(shí)，C1、C2被旁路，此時(shí)，I₁為串聯(lián)繞組中流過的直流電流，I₂為自耦變壓器中性點(diǎn)中流過的直流電流，I₀為下一電壓等級(jí)變壓器中性點(diǎn)中流過的直流電流，根據(jù)基爾霍夫定律，I₁ = I₀ + I₂ ，其中，I₂ 、I₀ 可由330kV單相自耦變壓器和下一電壓等級(jí)變壓器中性點(diǎn)加裝的直流電流測量設(shè)備得到。

附圖2為本發(fā)明330kV單相自耦變壓器中性點(diǎn)投入隔直電容后變壓器繞組中直流電流測量原理示意圖。當(dāng)330kV單相自耦變壓器中性點(diǎn)流過的電流大于0.003*I_n時(shí)，K1斷開K2仍然保持閉合狀態(tài)，此時(shí)，自耦變壓器中性點(diǎn)投入隔直電容，由于自耦變壓器的特殊結(jié)構(gòu)，直流電流會(huì)經(jīng)過自耦變壓器串聯(lián)繞組，進(jìn)入到下一電壓等級(jí)的變壓器中性點(diǎn)流入大地。此時(shí)，對(duì)自耦變壓器進(jìn)行磁路分析，按照前后相同輸入電流下磁鏈?zhǔn)睾阍磉M(jìn)行等效，得出I*n= I₁ * n₁ + I₂ * n₂ ，計(jì)算出的I即為330kV單相自耦變壓器中通過每相繞組中流過的電流，根據(jù)此計(jì)算值可判斷出330kV變壓器所承受的直流偏磁產(chǎn)生的直流電流是否超標(biāo)，為變壓器的運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定性、可靠性提供依據(jù)。

附圖3為本發(fā)明330kV單相自耦變壓器中直流偏磁測量方法的流程圖。在流程圖中，330kV單相自耦變壓器建模模塊①將自耦變壓器不同運(yùn)行模式建立不同的模型，由附圖1和附圖2所示；測量模塊②對(duì)330kV單相自耦變壓器中性點(diǎn)及下一電壓等級(jí)變壓器中性點(diǎn)的直流電流進(jìn)行采集；邏輯判斷1模塊 根據(jù)測得的330kV單相自耦變壓器中性點(diǎn)的電流與標(biāo)準(zhǔn)值0.003*I_n比較，大于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，將此中性點(diǎn)投入隔直電容；邏輯判斷2模塊根據(jù)測得的330kV單相自耦變壓器中性點(diǎn)的電流與標(biāo)準(zhǔn)值0.003*I_n比較，小于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，將此將此中性點(diǎn)退出隔直電容，中性點(diǎn)接地刀直接接地；運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換后330kV線路中直流電流會(huì)經(jīng)自耦變壓器的串聯(lián)繞組流入到下一電壓等級(jí)的變壓器中性點(diǎn)，自耦變壓器每相繞組中直流電流無法直接測量，變壓器運(yùn)行工況未知；等效模塊⑥根據(jù)磁鏈?zhǔn)睾阍淼刃г?，?jì)算出330kV單相自耦變壓器每相繞組中通過的直流電流，監(jiān)測變壓器運(yùn)行工況；邏輯判斷3模塊⑦根據(jù)計(jì)算值，若自耦變壓器每相繞組中通過的直流電流大于0.003*I_n，則減少直流輸電系統(tǒng)中接地極的電流，直到符合標(biāo)準(zhǔn)。

以上技術(shù)特征構(gòu)成了本申請(qǐng)的最佳實(shí)施例，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和最佳實(shí)施效果，可根據(jù)實(shí)際需要增減非必要技術(shù)特征，來滿足不同情況的需要。