高频变压器不同绕组结构对分布电容的影响

高频运行时,变压器寄生参数对反激变换器性能影响不可忽略。漏感和分布电容是变压器主要的寄生参数,设计过程中考虑较多的是漏感,而分布电容往往被忽略。分析了变压器分布电容对反激变换器的影响,并以高输入电压低输出电压变压器为例,给出了变压器高频简化模型。继而给出变压器分布电容的确定方法,并基于该模型,研究不同的绕组连接方式和绕组排列布局对变压器分布电容大小的影响,并通过软件提取了分布电容参数。仿真结果表明,通过改变绕组结构能达到明显改变变压器分布电容大小的目的,从而对设计性能良好的高频变压器有重要的实际意义。     

高变比脉冲变压器设计探讨

本文系统地研究了大、中功率高变比脉冲变压器的结构特点。指出初级用分布式绕组代替传统的集中式绕组是成功地设计高变比脉冲变压器的关键;文中对斜芯式和环形脉冲变压器给出了漏感L_p和分布电容C_T的计算公式,为成功地设计各类高变比脉冲变压器提供了必要的计算工具和有用的结构知识。     

寄生参数对大功率高频变压器传输特性的影响机理及优化方法

基于高频变压器模型的Y参数矩阵,分析寄生参数对大功率高频变压器传输特性的影响机理,并通过改进变压器结构设计优化寄生参数,改善传输特性。定义了传输极点频率f_u,即高压侧开路时电压传输函数极点对应的频率,定量评估了寄生参数导致的大功率高频变压器传输特性的频变效应,并揭示了传输特性与阻抗特性间的关联关系。利用一台大功率高频变压器原型机,验证了寄生参数对传输特性影响机理分析的有效性。在此基础上,通过采用"三明治"绕组结构和添加静电屏蔽层的方法减小了变压器漏感和寄生电容,提高了传输极点频率f_u,使得变压器工作频率处的电压变比更加接近设计变比。对于寄生参数效应作用下大功率高频变压器传输特性分析及其优化方法研究具有一定指导意义。     

基于改进矢量匹配法的雷电下变压器等效端口模型研究

为了简化雷电冲击下变压器端口集中参数模型,可以通过矢量匹配法和导纳综合理论建立其等效电路模型。然而,尽管矢量匹配法高效稳定,但其拟合精度易受初始极点的影响。结合具有全局收敛特性的遗传算法提出了一种改进方法,将矢量匹配的最终均方误差作为遗传算法的目标函数,通过不断迭代找到最优初始极点。仿真结果表明,在逼近变压器端口导纳函数时,所提改进矢量匹配法较传统矢量匹配法具有更高的拟合精度且在相同拟合精度下可以降低电路阶次。此外,为了进一步验证等效模型的准确性,分别对同一变压器的三种不同模型施加相同标准冲击电压波,计算其端口电压,入波电流,绕组末端流出电流和经外壳流出电流,仿真结果显示三种模型响应信号可以吻合。     

匝间绝缘对变压器绕组温升及热点影响的仿真分析

针对变压器绕组温升及热点分析中往往忽略匝间绝缘的问题,利用Gambit建立了一组油浸式电力变压器低压绕组二维轴对称模型,模型考虑了绕组的匝间绝缘。在网格独立性验证的基础上,基于流体力学仿真软件Fluent仿真分析了该绕组的流体场和温度场分布,研究了匝间绝缘对温度分布的影响,同时分析了热源形式和入口速度的影响,分析模型及结果可供变压器设计人员和研究人员参考。     

小波变换理论在变压器绕组图像降噪中的应用

针对变压器绕组超声成像检测系统在检测过程中不可避免地会受到噪声干扰,使得系统采集到的变压器绕组图像中的有用信息无法正常地呈现等问题,提出一种改进的阈值降噪方法对变压器绕组图像进行降噪。首先将变压器绕组图像进行小波变换;然后对变换后的变压器绕组图像小波系数进行阈值量化处理;最后得到降噪后的变压器绕组图像。通过与传统阈值降噪方法的对比,该方法能够取得较好的降噪效果。     

基于粒子群优化算法的变压器参数辨识

基于模型的变压器保护原理需要对变压器绕组参数进行精确辨识.利用双绕组变压器的参数辨识方程,使用粒子群优化算法,提出了新的参数辨识算法.消除了最小二乘法计算速度慢、计算量大的局限性,可以实现对变压器绕组参数的在线精确辨识.通过Matlab/Simulink对算法进行仿真,结果表明,该算法能够正确辨识变压器绕组电阻和漏感参数,具有较好的应用前景.     

基于阻抗法的变压器绕组变形在线监测系统

电力变压器的短路电抗是运行过程中表征变压器本体抗短路电流冲击能力的重要参数。根据变压器的短路电抗可判断变压器绕组是否发生变形,研制了一套变压器绕组变形的在线监测系统。经实际测试与分析,该系统能够在线监测变压器短路电抗,可对变压器绕组变形进行长时间监测。     

非接触电能传输系统松耦合变压器传输效率分析

在非接触能量传输系统中,松耦合变压器是影响能量传输效率的关键因素之一.对松耦合变压器的磁芯和线圈进行仿真建模,通过改变变压器磁芯和绕组的结构,可得到影响传输效率的关键因素.针对U型磁芯和不同绕组形式传输效率较低的特点,提出了一种改进型变压器.该变压器采用扁平U型磁芯和平面螺旋式绕组,仿真分析可得该改进型松耦合变压器结构可以大大提高系统能量传输的效率.     

纳秒脉冲响应法的变压器绕组检测技术研究

变压器在运输或安装过程中受到碰撞、冲击及在运行过程中发生短路,都可使绕组发生变形,对电力系统造成巨大损失。针对变压器绕组进行准确判断的问题,本文研究了基于纳秒方波脉冲的响应分析法,该方法将变压器绕组等效成无源二端口网络,在绕组的一端注入激励信号,另一端可得到响应信号;当绕组发生形变时,等效网络的传递函数也会发生变化,由对比曲线即可判定,通过改变纳秒方波的宽度与上升前沿来检测方波信号参数对变压器绕组灵敏度的影响。用实验室自行研制的检测设备进行实验仿真与现场检测,结果证明:纳秒脉冲法能够有效检测出变压器绕组形变,验证了纳秒脉冲方法的可靠性,为纳秒级绕组变形检测设备研制提供了理论基础。     

基于VFTO特性的变压器绕组变形在线检测方法

目前,变压器绕组变形的检测大多采用离线方式,需要变压器退出运行,降低了变压器的运行效率,存在一定的局限性。为能在线及时检测到绕组变形,结合频率响应分析原理,提出了基于特快速暂态过电压(Very Fast Transient Overvoltage,VFTO)特性的变压器绕组变形在线检测方法。利用变压器绕组在VFTO信号中高频成分冲击下体现的频率响应特性,测量绕组进线端的VFTO信号和绕组末端的响应信号,计算得到频率响应曲线,通过分析比较曲线中波峰、波谷的变化实现绕组变形的在线检测。仿真结果表明,该方法对绕组不同变形类型、程度和位置均体现出差异性和规律性,具有潜在的实用价值。     

用于绕组变形检测的电力变压器集总参数等效模型研究

对双绕组电力变压器绕组集总参数模型进行了分析。首先,基于等效电路的拓扑结构,给出了利用阻抗支路矩阵和导纳支路矩阵来完整表示该等效电路的方法;然后,通过基尔霍夫定律和矩阵运算,推导出了电压、电流以及各参数之间的数学关系;最后,针对目前变压器绕组常见的轴向位移以及径向变形进行了分析,以期为仿真绕组机械故障类型及程度提供相关参考。     

基于变压器铁芯接地线的电网故障暂态行波信号检测新方法

行波检测是影响行波定位精度的一个关键因素,提出通过行波传感器套接在变压器铁芯接地线,检测变压器所有出线线路发生故障时产生的暂态行波信号新方法。建立变压器的高频暂态模型,分析变压器线圈暂态静电感应过程,将变压器绕组和铁芯之间分布电容等效为一组电容链,通过测量变压器的铁芯接地线上暂态电流信号的幅值和能量值,检测电网故障暂态行波信号。EMTP仿真结果表明:所提的暂态行波信号检测方法能准确提取变压器高、中、低压侧所有出线的暂态行波信号,且行波传感器可带电安装,节省设备投资,便于推广。     

基于PSpice的变压器绕组变形参数仿真与分析

针对变压器绕组等效模型电路,基于PSpice仿真软件使用频率响应法对绕组等效参数进行了仿真分析。对改变单一参数和同时改变多参数这两种情况下的频响曲线及统计数据分别进行了分析研究,得出各参数变化对绕组频率响应曲线各频段的影响情况。结合不同类型变压器绕组故障对应的等效参数的变化规律,可以得出频率响应曲线与变压器绕组故障类型的对应关系。测试结果表明,仿真结论对分析和诊断变压器绕组变形故障具有一定的参考价值。     

平衡牵引变压器电磁特性参数的有限元分析

根据平衡牵引变压器的绕组结构特点和电磁性能要求,分别建立了主绝缘电场、绕组漏磁场简化模型,并对电场、磁场及相关特性参数进行了有限元分析,为平衡牵引变压器的开发设计提供了有价值的技术数据与分析结论,使该产品顺利通过了各项性能试验。     

一起110kV变压器绕组变形故障的分析及处理

阐述一台110 kV变压器在例行试验时发现频率响应法、低电压短路阻抗法和绕组电容量测试试验数据异常,经过分析试验数据,发现该变压器绕组变形的潜在故障,确定绕组变形的严重程度和位置,为变压器的检修提供依据,总结避免事故发生的方法和经验。     

大型变压器螺旋绕组扭转电磁力的研究

大型电力变压器螺旋线圈的扭转变形主要是由于轴向电流分量和辐向漏磁场共同作用所产生的.针对DEP-240000 kVA/500 kV型大型电力变压器低压螺旋绕组在轴向电流分量作用下产生的扭转电磁力问题进行了研究，对变压器结构及材料特性等对轴向电流引起的扭转电磁力的影响进行了分析计算，给出了变压器低压螺旋绕组单位长度扭转电磁力沿绕组高度的分布规律及相应抑制大型变压器螺旋绕组扭转变形的措施，为大型变压器的优化设计提供了参考依据.     

基于轨迹灵敏度的变压器绕组电容参数对波过程影响研究

变压器线圈在VFTO影响下会造成匝间电压的不均匀分布并且可激发出变压器内部高频振荡,这对线圈纵绝缘是很不利的。考虑到VFTO波形特点,当VFTO波形开始侵入变压器时,主要是绕组线匝间构成的电容网络起作用,因此对电容参数影响VFTO下绕组分布的理论分析至关重要。采用轨迹灵敏度的分析方法,研究变压器绕组径向和纵向电容参数对变压器绕组电位分布的影响程度。最后,以连续式绕组和纠结插花式绕组为研究对象,溯源得到对变压器绕组过电压波过程影响较大的电容参数,并通过连续式变压器绕组模型VFTO冲击实验验证得到结论的正确性。     

变压器绕组内部短路故障的数值仿真方法

提出一种用于变压器绕组内部短路故障检测的数值仿真方法。该方法基于精细模拟绕组结构的有限元分析，针对绕组对地短路和匝间短路故障建立了数值仿真计算模型；采用能量扰动法计算变压器等效电感参数，并进一步使用这些参数建立变压器状态方程，以研究故障状态下变压器端部电气量、磁场分布和故障位置之间的关系。仿真结果表明，模型合理有效。     

一种VFTO作用下变压器绕组的高频无源电路模型

为了研究气体绝缘变电站内的开关操作产生的陡波前过电压(VFTO)对变压器的影响,需要建立变压器绕组的高频电路模型。提出一种基于黑盒原理的变压器绕组高频电路模型的建立方法。该方法首先由测量得到的变压器绕组的散射参数计算转化成导纳参数,并应用矢量匹配法对其进行有理函数逼近;为了保证电路模型仿真计算的稳定性,应用序列二次规划法对导纳参数的有理函数进行优化,实现了电路模型的无源性;最后应用福斯特电路综合方法建立了其π型等值电路。该电路模型仅由参数值为正值的RLCG元件组成,可以进行稳定准确的仿真计算。变压器绕组测量与仿真实例验证了该方法的有效性。