核电厂辅助变压器分闸异响分析与对策

本文作者介绍了某核电厂辅助变压器分闸过程中出现异响,利用PSCAD/EMTDC搭建了辅助变压器运行系统仿真模型并进行了仿真,结合实测电压、电流、超声信号及仿真结果,提出了低压侧增加电抗器进行补偿的方法。通过再验证试验,验证了增加电抗器可消除变压器分闸脉冲电流、平顶电压及异响,有效保证了变压器安全稳定运行。     

水电站主变的直流偏磁的评估与抑制

对水电站变压器直流偏磁的问题建立了评估模型并开发出软件计算,通过实测与仿真的对比说明模型有效性,并以锦屏二级水电站为例对水电站的建设和运行提出了建议.另外,结合水电站的实际情况分析了不同抑制措施的特点,重点分析了电流注入法的原理和仿真模型,通过监测数据验证了电流注入法模型的有效性,并定量分析了土壤电阻率和补偿距离对中性点注入电流时补偿度的影响.仿真计算和实际应用情况表明:电流注入实质上起补偿变电站间母线电位差的作用,土壤电阻率增大或者补偿距离减少会导致注入电流大小增加,补偿度会降低,在一般情况下补偿度小于0.6.电流注入法不改变中性点状态,节约电站空间,可以安全有效地抑制大型水电站内所有变压器的直流偏磁.     

计及风险收益的变压器更新综合经济效益模型

正确评估变压器更换的效益是当前我国推动配电网节能改造的关键之一.将风险理论应用于变压器更新的经济效益评估.考虑到变压器在各个运行阶段发生故障的不同机理,分析了变压器的失效模式;基于可靠性函数和概率分析理论,推导出了可修复强迫失效和不可修复强迫失效造成的不可用率的计算模型;结合量化的不可用率与变压器故障停电损失,通过离散数值分析得出了变压器更新的风险收益;综合变压器更新的风险收益、旧变压器残值、减免的发输电投资、无功补偿费用以及年节省网损费用等方面的计算.建立了配电变压器更新的综合经济效益模型.仿真结果表明该模型具有更好的完整性与合理性.     

计及磁动态特性的变压器励磁涌流机理分析

变压器的空载合闸过程容易引起较大的励磁涌流,进而影响甚至危害变压器和电力系统的正常运行.对变压器励磁涌流的机理进行深入研究及仿真,对于保证电力系统运行安全以及变压器的继电保护定值的设置具有十分重要意义.在考虑变压器的磁饱和及磁滞特性基础上,利用计及变压器铁心磁滞特性的非线性数学模型,对三相变压器励磁涌流形成的机理及影响因素进行了分析,并采用了并联的非线性补偿电流源来模拟变压器的非线性特性.最后,对三相变压器在不同合闸时间点的励磁涌流及谐波特性进行了仿真,结果表明文中所采用的方法是正确可行的.     

750 kV变压器电压不平衡两相补偿快速计算方法

750 kV变压器是确保西北主网架正常运行的关键设备,但在更换其中一相变压器后常会出现电压不平衡问题。文中分析了750 kV变压器低压侧对地电压不平衡原因,并考虑变压器绕组电容影响,建立了电压不平衡分析计算模型;提出了两相电容补偿快速迭代计算方法,可快速确定补偿相别以及补偿电容值;针对某750 kV变电站低压侧电压不平衡问题,通过快速迭代计算方法设计了两相电容补偿方案,并通过仿真计算验证了本快速计算方法的有效性。文中提出快速迭代计算方法能够自动确定自耦变压器电压不平衡的电容补偿方案,可提高现场解决电压不平衡问题的反应速度和可靠性。     

基于冻结磁导率的变压器漏感计算

文中建立了变压器的场-路耦合模型,采用棱边元建立离散插值函数,运用直接耦合法求解电磁场方程和电路方程,通过损耗分离实现对铁心损耗的计算.利用所得模型,对一台电力变压器的内部故障进行了仿真分析,仿真结果与实际值一致,证明了模型的有效性.仿真分析表明:内部故障同时受故障绕组匝数和位置的影响,其结果可作为分析变压器内部故障的理论依据.     

抑制变压器直流偏磁的电流注入法

针对直流输电单极大地运行方式下变压器直流偏磁的问题,提出中性点注入直流电流的抑制方法,并建立了电网的直流网络模型,分析了该方法的原理.通过仿真和实测数据的对比,验证了模型的有效性,并定量分析了土壤电阻率和补偿距离对补偿度的影响.仿真计算和广东义和变电站的实际应用情况表明:电流注入实质上起补偿变电站间母线电位差的作用,土壤电阻率增大或者补偿距离减少会导致注入电流增加,补偿度降低,在一般情况下补偿度小于0.6.最后以罗洞站抑直方案为例,验证了电流注入法不适用于复杂运行方式的变电站,并提出了解决方案.     

自适应负荷型配电变压器设计

自适应负荷型配电变压器具有自适应负荷功能和性能特点,可在不切断负荷的情况下,根据系统电压和负荷实际情况,实现变压器电压分接头调整、额定容量运行方式的自动切换、在线负荷换相以及分相无功补偿。阐述了自适应负荷型配电变压器的功能架构设计;解析了其在线负荷换相、有载调容、分相无功补偿和有载调压等功能实现控制原理;给出了动作定值设定方法;建立了功能实现仿真试验模型。经仿真分析,验证了自适应负荷型配电变压器较普通配电变压器具有明显功能优势,适用于负荷季节性强、年平均负载率低、空载损耗占比高、用户端电压合格率和功率因数偏低的农村配电网中,可提升配电台区经济运行水平,保障用户供电质量,降低配电网运行损耗,充分发挥配电层级的节能减排作用。     

特种函数旋转变压器谐波补偿的有限元分析

为了降低特种函数旋转变压器设计中的原理性误差,可采用谐波补偿的方法.采用二元有限元计算方法对一种特殊函数的旋转变压器进行谐波补偿仿真分析,通过对补偿前后计算误差与实测误差对比分析,验证了谐波补偿对降低误差的有效性及实用性.     

并联混合型电力滤波器的仿真研究

并联混合型电力滤波器能够很好地改善无源滤波器的滤波性能,实现在大功率场合下的谐波抑制和无功补偿.通过建立混合系统的单相等效电路图,分析了并联混合型电力滤波器的补偿原理和补偿特性;通过研究主电路拓扑结构,给出了主电路各个组成部分的设计方法,其中包括无源滤波器设计、耦合变压器设计、输出滤波器设计及有源滤波器控制策略设计.文章利用Matlab/Simulink构建了仿真模型,给出了仿真模型中各部分的参数,得到了仿真结果.仿真结果表明这种混合型电力滤波器可有效地改善无源滤波器的滤波性能,证明了设计方法的有效性.     

VFTO对GIS中电子式互感器的电磁干扰研究

针对气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）中特快速暂态过电压（VFTO）引起的电子式互感器电磁兼容问题,首先建立了基于逻辑判断的VFTO电磁骚扰源系统模型,对互感器端过电压信号的幅频特性进行了仿真分析,通过对比实验数据验证了系统模型的正确性;然后建立了GIS管道和电容分压型电子式电压互感器的三维模型,对VFTO产生的辐射干扰进行了仿真分析,辐射电磁场计算结果与已有文献报道的误差为8.3%。此外,通过优化互感器的物理结构进一步研究了VFTO辐射干扰的抑制措施,仿真结果表明所提措施的抑制率达到了72.4%。     

基于S函数的数字式变压器差动保护仿真

利用Matlab中的Simulink及SPS(SimPowerSystem)工具箱建立变压器仿真模型,利用S函数(S-Function)进行差动保护算法编程,以实现差动保护功能,建立了双绕组变压器差动保护的仿真模型,其中包括了比率制动与二次谐波制动等模型。在仿真模型中,该差动保护功能可以反应变压器差动保护区内的不同类型的故障,并能正确动作于跳闸;当空载投入变压器时,该差动保护又能够根据励磁涌流可靠闭锁。仿真结果表明,S函数所编写的数字式差动保护的S函数仿真程序是正确的。还对部分S函数(S-Function)编写的差动保护算法语句进行了说明。     

统一电能质量调节器串联注入变压器建模分析与设计

针对目前串联注入变压器尚无相应的国家标准,进行设计时具有一定的盲目性的问题,在分析其工作原理的基础上,建立注入变压器等效电路并推导传递函数,据此分析注入变压器各个参数对统一电能质量调节器（UPQC）补偿特性的影响。以串联侧提供能量最小为前提提出注入变压器容量、变比、损耗和阻抗压降等参数的选取原则,为UPQC研究人员和变压器制造商提供了参考理论依据。通过变电成本分析和实验验证了该选取原则的可行性与合理性。     

基于单周控制的基波磁通补偿串联混合型有源电力滤波器

介绍了基于变压器基波磁通补偿的串联混合型有源电力滤波器,将一变压器的一次侧串联在电网与谐波源之间,当串联变压器二次侧注入的基波电流与电网电流的基波分量满足补偿条件时,串联变压器可以实现对基波呈低阻抗,而对谐波呈很高的励磁阻抗,实现谐波与电网的隔离。将单周控制代替传统的滞环控制来获得补偿电流的跟踪,使得开关频率恒定,从而可以精确地设计高频滤波电容,提高系统的补偿性能和鲁棒性。推导了采用单周控制时系统的控制方程,分析了系统的工作过程。利用MATLAB对采用单周控制时系统的补偿性能进行仿真,结果表明系统具有较好的动稳态补偿性能。通过实验进一步证明了采用单周控制的可行性。     

电气化铁路对电力系统谐波的影响研究

提出利用PSCAD仿真软件建立不同接线方式牵引变压器的模型,并在恒电阻负载下验证了模型的正确性。阐述了将模型应用到某17节点电网进行牵引负荷分析,研究采用不同接线方式的牵引变压器时牵引负荷给电网带来的谐波和负序的影响。通过仿真分析得出当电力系统短路容量一定时,5种接线方式下牵引负荷在电力系统侧引起的电压畸变率由大至小依次为:单相接线、Yn/d11接线、V/v接线、阻抗匹配平衡接线和Scott接线,但5种接线牵引变压器之间的电压畸变率差别不大。     

应用CT和ECT的变压器差动保护仿真研究与对比分析

为了分析电磁式电流互感器(current transformer,CT)和电子式电流互感器(electronic current transformer,ECT)对继电保护的适应性,基于PSCAD和MATLAB软件搭建了采用CT和ECT的变压器差动保护仿真模型,针对变压器区内和区外故障分析了变压器差动保护的可靠性与灵敏性。仿真结果表明,电磁式电流互感器会因磁饱和问题导致可靠性降低,造成差动保护误动;电子式互感器传变特性好,可以在保证可靠性的前提下有效提高差动保护的灵敏性,提升保护系统的性能。     

小波算法在变压器励磁涌流中的应用研究

为了满足电气化设备对高性能变压器的需求,针对大功率变压器中存在的励磁涌流现象展开研究,并建立了仿真模型。利用一种新型的小波算法对变压器中的励磁涌流现象进行分析和数学建模,并研究了三相变压器的励磁涌流产生机制和信号提取方法,建立了精确的故障识别模型。最后,利用Matlab/Simulink软件设计了仿真系统,实现了对三相变压器的励磁涌流波形识别。仿真结果表明,该仿真模型能够有效提取出变压器励磁涌流的有关特性,为提高变压器的性能提供了理论支持。     

基于分离式变压器的非接触供电技术研究

对基于分离式变压器的非接触供电技术开展了研究,提出了四种电路拓扑,详细阐述了每种电路的原理与特点.以蓄电池非接触充电系统为应用平台.最后以单端式蓄电池非接触充电电路为例,通过仿真验证了基于分离式变压器的非接触供电原理的可行性.     

现场局部放电试验对称加压方式的补偿电抗器参数研究

特高压换流变压器的现场局部放电试验电压等级高,现场环境复杂,试验要求高。在对称加压方式下,存在被试品端部电位差大,电抗器补偿调节和电压电流测量不便等问题。为获得合理的电抗器补偿方式,减小对称加压方式下各端部电压差,研究了特高压换流变压器电容网络的等效方法,并根据现场试验的参数进行仿真研究,获得了补偿电抗器参数。     

一种带多个补偿绕组的大容量有源电力滤波器

为解决有源滤波器的大容量问题 ,提出一种串联变压器二次侧采用多个补偿绕组的结构。它检测一次侧基波电流并用逆变器产生多个基波补偿电流注入二次侧的多绕组中。二次侧的基波磁势与一次侧完全平衡时 ,一次侧就对基波呈现近似零阻抗而对谐波呈现高阻抗。二次侧绕组参数和逆变器参数的微小差异对整个控制系统基本无影响。仿真结果证明了这种新结构的正确性