考虑磁滞现象的变压器饱和特性仿真分析

利用MATLAB软件中的电力系统模块库(PSB),建立了分析变压器饱和特性的系统仿真模型。利用这一模型,对考虑磁滞、剩磁影响时的变压器饱和特性进行了仿真分析,为分析变压器的饱和特性提供了简单有效的手段。     

基于PSCAD V4.6考虑磁滞的变压器模型

为研究计及铁心饱和特性和磁滞特性的变压器模型,对PSCAD V4.6软件中基于改进J-A磁滞理论对应的变压器模型进行了仿真分析。首先对比分析了表征变压器铁心磁滞特性的传统J-A模型与改进J-A模型;然后分析了模型参数对磁滞回线的影响;最后基于经典变压器模型和改进J-A理论对应的变压器模型,以变压器空载合闸为例,对比分析了合闸角、磁滞和剩磁对变压器励磁涌流的影响。仿真结果表明:改进的变压器模型能更好地反映铁心的饱和特性和磁滞特性,且能有效地考虑剩磁对励磁电流的影响,用于模拟实际变压器励磁特性具有更好的实用价值。     

新能源场站过电压受变压器磁饱和影响机理分析及修正方法

文中研究新能源基地经直流外送系统中变压器磁饱和特性对过电压的影响,揭示变压器磁饱和特性影响新能源场站过电压的机理。首先,介绍了有无变压器磁饱和特性建模时新能源场站并网点过电压仿真结果的差异。其次,介绍了变压器的电磁暂态仿真模型及其磁饱和特性的建模方法。然后,论证了过电压发生时变压器的磁饱和特性将使其吸收无功功率,并推导了无功吸收量与电压之间的关系。接着,针对未考虑变压器饱和特性的算例提出了过电压仿真结果修正方法。最后,通过小型测试案例及西北全网测试案例,验证了所提出的理论及修正方法的正确性与可行性。     

变压器饱和对交流电网直流电流分布的影响

针对直流偏磁影响下变压器励磁支路饱和从而导致励磁电流半波饱和出现直流分量的现象,研究该直流分量对变压器中性点直流电流分布的影响。分析了三相变压器在遭受直流偏磁影响时中性点直流电流的形成机理,基于PSCAD/EMTDC平台搭建变压器直流偏磁模型,分别从计及饱和不计及饱和两种工况分析直流偏磁下变压器中性点直流电流的情况,再根据所得结果修正不计及饱和因素的Y地区电网直流偏磁模型所得的变压器中性点直流电流。仿真结果表明变压器励磁支路饱和特性对变压器中性点直流电流有助增作用,计及变压器饱和特性时可以提高交流电网直流电流分布的预测精度。     

SPWM波在高频逆变电源变压器中的电磁特性

为了提高高频环逆变电源的效率,有必要对变压器建立仿真模型,对传递SPWM波的高频环逆变电源变压器运行情况、铁心磁饱和现象及铁心损耗进行研究。基于Ansoft/Maxwell有限元仿真分析软件设计了一个变压器模型,对不同调制比和载波比下的SPWM波对变压器的影响,不同一次电压下的励磁电流特性和变压器铁心损耗进行了分析,为高频环逆变电源变压器的设计提供了依据。     

变压器和应涌流的理论探讨

在线性化简化的基础上，建立了两台单相变压器并联和级联运行模型，推导了当一台变压器正常运行，另外一台并联或级联变压器空投充电时，两台变压器的磁链解析表达形式，定性分析了正在运行的变压器可能发生饱和现象以及和应涌流产生及影响的机理。同时，在利用分段线性特性考虑磁化特性的情况下，通过数值仿真进一步分析了空投充电变压器的剩磁与合闸角、系统阻抗参数对运行变压器和应涌流幅值及饱和速度的影响，仿真结果验证了分析结论，为和应涌流导致变压器差动保护误动的分析以及认识和应涌流的本质奠定了基础。     

基于多线圈耦合的新型换流变压器仿真模型设计

为研究新型换流变压器正常运行、内外部故障、铁心饱和时的电磁暂态瞬变过程及电气量的变化规律、开发配套的新型换流变压器保护方案,有必要设计新型换流变压器仿真模型进行相关的研究。文章基于互相耦合的概念,建立了新型换流变压器的多线圈耦合模型,在此基础上,根据新型换流变压器特殊的接线方式,结合有限元仿真软件,采用Matlab里的多线圈耦合模块分别设计了正常状态和发生内部故障时的新型换流变压器仿真模型,并设计了非线性电感支路来模拟新型换流变压器铁心饱和特性,仿真结果证明了本文所建仿真模型的正确性。本文设计的新型换流变压器仿真模型物理概念清晰,设计过程简单,计算精度较高。该种仿真模型设计方法能用于实际工程中任意复杂多绕组变压器的正常状态、内外部故障以及励磁涌流仿真建模与分析。     

特高压交流系统三绕组自耦变压器非线性模型的研究

建立精确的自耦变压器非线性模型是对1000kV交流输电系统谐波特性进行仿真分析的基础。本文基于单相三绕组自耦变压器的电磁关系,充分考虑激磁阻抗的影响,提出了一种适用于谐波分析、易于仿真实现的单相三绕组自耦变压器的非线性模型,然后分别引入ir-u和il-u瞬时特性曲线来求解激磁阻抗,并详细介绍了曲线的数值模拟方法。结合我国晋东南-南阳-荆门1000kV特高压交流试验示范工程中的主变参数在PSCAD/EMTDC中进行了建模和仿真,证明所建立的模型能够比较准确地反映自耦变压器的饱和特性,为搭建完整的1000kV交流输电系统仿真模型和进行其谐波特性分析提供了必要条件。     

基于EMTPE的750kV空载变压器励磁涌流仿真研究

笔者结合新疆地区750kV吐鲁番—巴州输变电工程,应用EMTPE程序建立变压器励磁涌流仿真计算模型,该模型考虑了变压器的磁滞饱和特性。在所建立的模型上对变压器空载合闸时励磁涌流进行仿真研究,并对涌流中的谐波成分进行分析。通过现场实测,证明了仿真计算的正确性。仿真计算和实测结果表明,该模型能较准确地仿真变压器的励磁涌流,为变压器保护设计提供依据。     

基于EMTP／ATP的变压器建模及励磁涌流的仿真研究

阐述了应用EMTP／ATP程序建立变压器励磁涌流仿真计算模型,该模型考虑了变压器的磁滞饱和特性及铁芯和绕组的结构形式。在所建立的模型上对变压器空载合闸时励磁涌流进行仿真研究,并利用离散傅立叶算法（DFT）对涌流中的谐波成分进行分析。仿真计算结果表明,该模型能较准确地仿真变压器的各种故障情况,为变压器差动保护的设计提供依据。     

基于规化求解法的电流互感器仿真

电流互感器饱和问题一直是影响保护正确动作的关键问题,所以需要对电流互感器饱和情况进行深入的研究,分析二次电流波形。选用一种拟合直流磁化曲线的数学函数,运用规化求解的方法建立电流互感器的仿真模型,并据此比较不同性质的二次负荷、剩磁和磁滞效应对电流互感器传变的影响,分析这些传变对继电保护的危害。所提出的规化求解法方便地解决了铁磁非线性仿真问题。     

电流互感器的饱和对其暂态影响的仿真研究

在分析电流互感器原理基础上,利用MATLAB仿真软件中的PSB模块库建立了系统仿真模型并进行仿真.从仿真结果中,分析了电流互感器饱和机理以及对电流互感器暂态特性的影响.     

基于波形奇异性特征检测电流互感器铁心饱和的新方法

结合铁心磁化曲线特点分析电流互感器铁心饱和的物理过程,得到了铁心饱和开始及结束时,电流互感器二次侧感应电压和电流波形的奇异性特征：感应电压的模值及二次回路功率因数较高时二次电流的模值在饱和开始时骤降,在饱和结束时骤升;感应电压和电流的高阶差分会出现模极大值串。由此,提出一种新的铁心饱和检测方法。该方法具有运算量小、便于实时实现等特点。仿真和实验表明,该方法有效、实用。     

变压器多特征励磁涌流识别方案研究

研究了变压器空投时,其等值电路模型参数在铁芯饱和后的变化情况,并通过分析不同情况下励磁涌流的特征,指出了传统励磁涌流判别方法的局限性。通过将传统方法优化组合,同时新加CT饱和识别判据,建立了一套多特征励磁涌流识别方案。通过对不同情况下励磁涌流的仿真分析,验证了所述方案的正确性。在高剩磁同时电压过零附近空充主变、低剩磁空充主变、无剩磁空充主变等环境下,所述方案均可通过多种识别方法配合正确地识别励磁涌流,可靠闭锁差动保护。在空投于故障变压器同时CT饱和时,所述方案也可根据CT饱和识别判据开放差动保护。     

变压器和应涌流的理论探讨

在线性化简化的基础上,建立了两台单相变压器并联和级联运行模型,推导了当一台变压器 正常运行,另外一台并联或级联变压器空投充电时,两台变压器的磁链解析表达形式,定性分析了 正在运行的变压器可能发生饱和现象以及和应涌流产生及影响的机理。同时,在利用分段线性特 性考虑磁化特性的情况下,通过数值仿真进一步分析了空投充电变压器的剩磁与合闸角、系统阻抗 参数对运行变压器和应涌流幅值及饱和速度的影响,仿真结果验证了分析结论,为和应涌流导致变 压器差动保护误动的分析以及认识和应涌流的本质奠定了基础。     

基于MATLAB的电流互感器饱和特性仿真分析

利用MATLAB软件中的电力系统模块库,建立了电流互感器在电力系统电流测量应用中的系统仿真模型,对电流互感器的饱和特性进行了仿真分析     

电流互感器二次畸变电流波形修复研究

电流互感器(CT)饱和是继电保护误动作的主要影响因素。利用电流互感器等值电路模型,分析了现有电流互感器饱和后二次畸变电流波形修复的方法及其不足。提出了基于差分算法的波形修复方法,并通过Matlab仿真波形修复前后的对比,验证了该方法的可行性和优越性。     

变压器暂态饱和与和应涌流实例分析

通过一现场具体实例,探讨了和应涌流产生的机理及和应涌流与变压器暂态饱和的关系,分析了三相变压器励磁涌流波形、和应涌流波形与变压器暂态饱和的特征,探讨了和应涌流与变压器的暂态饱和对变压器差动保护的影响,提出了防止变压器差动保护误动的新方法。