变压器谐波损耗的计算与分析

研究变压器谐波损耗的计算,对变压器的经济运行、降损和节能都有重要的意义。首先对变压器的损耗及其计算进行了详细的分析,在此基础上,提出了一种计算变压器谐波损耗的方法。该方法借助谐波影响下变压器的等效电路,利用叠加原理,推导得出了变压器谐波损耗的计算公式。应用该方法计算变压器谐波损耗更清晰、简洁,而且便于进行编程实现。最后,对变压器谐波损耗与谐波电流畸变率的关系进行了研究,并得出了变压器谐波损耗与谐波电流畸变率的关系曲线。     

基于谐波畸变率和负载率的变压器损耗及寿命损失分析

本文对变压器谐波条件下的损耗及寿命损失进行了量化研究。首先建立了谐波条件下油浸式变压器的有功功率损耗的分解模型,得出了功率损耗相对谐波电流畸变率和变压器负载率的表达式,结合变压器最热点温升与有功功率损耗的关系以及变压器寿命损失与最热点温升的关系,建立了油浸式变压器寿命损失与谐波电流畸变率和变压器负载率关系的模型。分析了不同谐波畸变率和负载率下变压器谐波损耗和寿命损失的变化规律,以某型变压器为例进行了谐波条件下损耗和寿命损失的计算。本文对制定针对性措施以提高变压器谐波条件下的运行经济性具有参考价值。     

谐波电流下干式变压器温升及带负载能力的研究

谐波电流对干式变压器造成损耗增加、温度升高、加速绝缘材料热老化等不良影响。针对上述问题,利用谐波损耗因子计算干式变压器在不同畸变率下的谐波损耗,并应用有限元ANSYS Workbench软件建立了干式变压器三维模型。仿真研究了各电流畸变率下干式变压器谐波损耗对内部各部件的温升影响。通过采取降低干式变压器负载容量的方式,降低因谐波损耗所引起的额外温升,将干式变压器内部各部件的温升有效地控制在限值范围内,并得到了电流畸变率与干式变压器带载能力的关系。计算与仿真结果表明,谐波电流会使干式变压器的各种损耗增加,从而引起各部件温度升高,降低带载能力。     

基于谐波损耗的干式变压器降容研究

IEEE Std C57.110中给出了计算电流畸变情况下变压器损耗的计算方法,其利用绕组涡流谐波损耗因子和杂散谐波损耗因子计算变压器的涡流损耗和杂散损耗,但忽略了绕组高频交流情况下集肤效应和邻近效应引起的附加损耗,计算精度受到一定影响。为了精确计算变压器谐波情况下的损耗,引入了绕组电阻谐波损耗因子,考虑了谐波情况下绕组集肤效应引起的损耗,并据此计算变压器最大负荷电流。在此基础上,研究了电流畸变率对干式变压器降容率的影响,计算结果表明谐波对干式变压器最大负荷电流及带负载能力有较大影响,当谐波畸变率达到60%时,变压器带负荷能力减小一半。     

换流变压器损耗现场测试影响因素及仿真

换流变压器是高压直流输电系统的核心设备,其损耗将会对直流输电系统的稳定性产生影响,因而备受关注。因此,首先探究了换流变压器空负载损耗的影响因素,并利用Matlab软件的Simulink平台进行了仿真分析。仿真结果表明:对于换流变压器的空载损耗,谐波次数和谐波电压畸变率的增加使得空载损耗下降,但下降幅度较小,其中5、7次谐波对空载损耗的影响最大;对于换流变压器的负载损耗,谐波次数和谐波电流畸变率的增加使得负载损耗增加,幅度较大,且谐波次数和畸变率对负载损耗的影响远大于空载损耗。然后,提出了适用于换流变压器现场测量的含附加电阻的换流变压器谐波等值电路,利用谐波损耗新模型与常规谐波等效电路对换流变压器谐波损耗进行计算,并将计算结果与IEC方法的计算结果进行对比,对比结果验证了新模型的合理性。根据本文提出的方法,可以对换流变压器损耗现场测试结果进行校正,因此对换流变压器的现场试验具有重要的工程意义。     

谐波电流扰动下配电变压器损耗计算与绝缘寿命损失评估

针对谐波电流引起配电变压器损耗增加、热老化加速、绝缘寿命下降的问题,提出了一种计算谐波电流扰动下变压器空载损耗的方法。通过对Yyn0和Dyn11联结的配电变压器在谐波电流扰动下的杂散损耗分析,改进了基于谐波损耗因子的变压器负载损耗计算方法,修正了热点温度计算模型。以98℃为变压器热点温度基准值,利用6℃准则修正了IEEE C57.91中的绝缘纸相对老化因子计算方法。计算及试验结果表明:变压器损耗随谐波电流畸变率增大有较大增加,造成变压器绝缘系统寿命损失,缩短变压器运行寿命。     

变压器谐波损耗计算方法比较与仿真

针对变压器谐波损耗问题,对适合于估算的改进参数法、测量法和等值法进行分析,并评述其优缺点.在不同的电压畸变率下对带有典型六脉动整流负荷的变压器的谐波损耗进行了仿真计算,并对仿真和各种计算方法得到的谐波总损耗进行曲线拟合,以直观比较出各种方法计算的精确度.通过仿真结果与几种不同方法的计算结果比较,确定出在不同的电压畸变范围内较为准确的变压器谐波损耗的计算方法.     

谐波电流下油浸式配电变压器负载损耗及绕组热点温度分析

为了研究电流畸变情况下油浸式配电变压器负载损耗和绕组热点温度的变化规律,基于IEEE StdC57.110中的绕组涡流谐波损耗因子和杂散谐波损耗因子,并考虑绕组在谐波电流下的集肤效应会增强,定义了绕组电阻谐波损耗因子,从而建立了变压器在谐波电流下负载损耗计算模型。考虑到绕组涡流损耗密度分布不均对绕组热点温度的影响,利用文中所建立的变压器在谐波电流下负载损耗计算模型修正了IEEE Std C57.110:2008的绕组热点温度计算公式。分析结果表明,谐波电流会引起较大的额外负载损耗,谐波畸变率为40%和60%时负载损耗分别增加了近0.5倍和1倍,此时顶层油温和热点温度也有较大增加,顶层油温升和热点温升在畸变率为40%时分别达到了71.6、102.7 K,远超过温升限值。同时发现谐波频率越高,负载损耗和热点温升增加越快。     

基于神经网络的变压器损耗计算方法

常规的变压器损耗计算只考虑了负载率的影响,却忽略了谐波以及三相不平衡带来的附加损耗,因此需要一种新的方法建立变压器损耗和其影响因素之间的映射关系。人工神经网络能够通过不断的学习来拟合负载率、谐波畸变率、三相不平衡度等特征参数和变压器损耗之间复杂的非线性映射,通过仿真,训练过的神经网络输出结果误差小、响应速度快,只需提供特征参数就能得出变压器损耗数据,与传统方法相比,该方法不仅考虑的因素更为全面,还减少了运算过程,在变压器损耗预测中也能起到积极的作用。     

变压器谐波损耗计算方法比较与仿真

针对变压器谐波损耗问题,对适合于估算的改进参数法、测量法和等值法进行分析,并评述其优缺点。在不同的电压畸变率下对带有典型六脉动整流负荷的变压器的谐波损耗进行了仿真计算,并对仿真和各种计算方法得到的谐波总损耗进行曲线拟合,以直观比较出各种方法计算的精确度。通过仿真结果与几种不同方法的计算结果比较,确定出在不同的电压畸变范围内较为准确的变压器谐波损耗的计算方法。