电力变压器故障诊断中交互式推理的研究与实现

本文中介绍了电力变压器故障诊断专家系统模型,开发了与现场交互的电力变压器故障诊断专家系统,并给出了电力变压器故障诊断实例,对实例进行了分析.     

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。     

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。     

基于能量摄动法的变压器短路阻抗有限元计算

变压器短路电抗的计算方法中,基于二维有限元的漏磁场模型不能反映实际的变压器结构,鉴于此,本文采用了三维有限元模型,考虑了变压器铁心材料非线性,并根据变压器结构在几何上的对称性,在分析三维漏磁场时取1/4建立有限元模型.磁场后处理中,采用能量摄动法计算了变压器的短路阻抗,短路阻抗计算值与实验数据进行了比较,结果令人满意.     

基于振动的变压器监测与分析中最优测点选择

振动信号分析方法是一种通过测量和分析变压器箱体表面的振动信号来诊断变压器状态的技术.本文提出一种确定传感器最优测点的新方法.根据变压器本体振动产生、传递的机理,结合振动传递过程中的阻尼衰减和变压器箱体振动模型,建立变压器不同测点的振动模型,借助此模型确定最优测点.最后利用此模型判断下的最优测点,与实际变压器的最优测点做出比较分析,验证了该方法的可行性.     

基于Jiles-Atherton磁滞理论三相三柱变压器直流偏磁的电磁混合模型

直流输电系统单极运行情况下,直流通过变压器接地中性点,构成交流系统变压器的直流偏磁,准确获得变压器铁心的磁性能并建立变压器暂态模型是分析偏磁问题的关键。介绍了基于反映物理机制的Jiles-Atherton磁滞模型模拟铁心磁化性能、以三相三柱式变压器铁心和绕组的空间结构为基础、建立的变压器电磁混合模型,研究了偏磁条件下励磁电流及其谐波的规律特性。并与实测数据进行对比分析,结果表明:实验结果和计算结果吻合,本文提出的变压器电磁混合模型具有一定的可行性,提高了磁路耦合变压器模型的精度。     

舰船用浇注干式变压器箱体内气体流场分布数值研究

本文中作者对干式变压器进行热分析,建立了干式变压器三维的立体模型,用Fluent软件分析了变压器箱体内流场分布,得出了最优模型。     

层式变压器绕组中特快速暂态过电压的仿真分析

本文中作者将多传输线模型用于层式变压器特快速暂态过电压的仿真计算,计算得到了变压器模型匝对地电压。建立了变压器绕组多传输线模型。     

基于非线性复数磁导率模型的叠片铁心损耗计算

为实现频域计算中电力变压器损耗分布特性的快速计算,本文基于非线性复数磁导率模型,在保证计算精度的同时,提出了一种正弦稳态服役条件下叠片铁心损耗分布的快速计算方法。首先,基于磁滞回线面积等效原理,在考虑基本磁化曲线非线性特性的基础上,得到复数磁导率的实部与虚部;其次,为了验证本文所提出模型对变压器铁心损耗预测的有效性,耦合铁心叠片均匀化方法,建立了单相叠片铁心的频域有限元仿真模型,对变压器铁心中损耗与磁通密度分布进行计算;最后,制作了单相变压器铁心实验模型,搭建单相变压器铁心损耗实验平台,对本文所提出的方法有效性进行验证。结果表明,基于非线性复数磁导率叠片等效的变压器铁心损耗计算方法具有参数辨识过程简单、计算精度较高等特点,在变压器长期正弦稳态服役条件下的损耗计算与温升预测中具有一定应用前景。     

基于相分量法的新型换流变压器数学模型

与传统的换流变压器相比,自耦补偿与谐波屏蔽换流变压器具有独特的绕组联结方式.本文以变压器耦合电路原理为基础,以实际变压器设计参数为依据,首次以相分量法建立了反映新型换流变压器绕组联结特点、电气参数等信息的基本数学模型.并结合统一广义双侧消去法,通过对基本模型的拓展,建立了更为详细的计及中性点接地阻抗的节点拓展模型、计及二次角接三角形绕组抽头处滤波装置的支路拓展模型与将抽头处无源设备等效为变压器本体一部分的等效双绕组变压器模型,便于在实际工程中灵活应用.该建模方式合理、简捷、准确,对于解决各种复杂多绕组变压器建模问题具有普遍意义.实际算例表明,所建立的数学模型计算精度高,可用于解决电力系统中与变压器相关的各种实际工程的计算问题.     

关于电力变压器油纸绝缘用耐受电压法代替击穿法的研究

阐述了电力变压器油纸绝缘用耐受电压法代替击穿法的机理，并用变压器绕组油道绝缘模型的雷电冲击全波试验加以验证。     

基于绕组不平衡参数回路方程的变压器保护原理

现有的基于变压器模型的保护原理摆脱了励磁涌流的影响,但没有考虑绕组参数的不平衡,所引起的误差可能会使保护误动。从变压器回路方程出发,利用△侧绕组内的不平衡电流来联系三相回路方程,推导得到变压器正常运行时的绕组不平衡参数回路方程等式。该等式考虑了△侧不平衡三相绕组中,任意一相绕组对原副边其他两相绕组的影响。根据变压器内部发生故障时绕组参数发生变化、正常运行时的回路方程等式不再成立这一特征,构成了基于绕组不平衡参数回路方程的变压器保护原理,并提出了保护判据。实验结果表明,所提出的保护原理能够快速可靠地识别变压器内部故障,且不受励磁涌流的影响。     

基于功率控制法的电流互感器取电电源设计

根据电流互感器的工作原理,建立了电流互感器取电线圈的负载工作模型,理论论证了取电线圈在未饱和时的输出功率与副边匝数、负载电流、磁化电流等的对应关系,并通过实验验证了理论推导的正确性,在此基础上提出基于功率控制法的电流互感器取电电源的设计方法,通过控制法拉电容充电电流,把取电线圈的输出功率限定在一个较小的范围,从而使电流互感器取电电源可以适应较大的导线电流范围.最终测试结果表明电流互感器取电电源在30 A～1 000 A的电流范围内可稳定输出近1 W的功率.     

变压器绕组变形的频率响应分析法研究及实测中影响因素分析

介绍了频率响应分析法检测变压器绕组变形的原理,利用Matlab建立变压器绕组模型,仿真出变压器绕组的频响曲线,分析频率和谐振点的关系,给出了测试实例,同时分析了各种因素对变压器绕组变形试验的影响。对变压器绕组变形研究提供借鉴。     

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.     

基于变压器模型的新型变压器保护原理和判据

现有的基于变压器模型的保护原理摆脱了励磁涌流的影响,但由于没有全面考虑各种因素而引起的误差可能会使保护误动.文章以双绕组单相变压器为对象讨论了各种误差因素对保护动作特性的影响,进而提出了基于变压器模型的新型保护原理和判据,并指出了参数整定的指导原则.通过对变压器的多种运行状态进行仿真计算验证了该保护原理和整定原则的正确性.     

变压器差动保护动作特性的仿真研究

为了解决工程实际中继电保护装置的测试问题,针对变压器差动保护,利用Matlab软件,在建立单侧电源110 kV双圈变压器简单电力系统模型的基础上,进行变压器微机继电保护装置的仿真分析。探究了励磁涌流与剩磁及合闸初相角之间的关系以及励磁涌流中的谐波含量情况。基于此,采用二三次谐波制动及常规比率制动保护原理,研究了差动保护装置的动作特性。通过对仿真结果的分析,整定保护装置参数,并获取测试数据,用于测试实际继保装置。经实验验证:该方案能够有效进行变压器差动保护装置的测试,具有较好的工程实用性。     

基于电阻分压的10kV电子式电压互感器

基于电阻分压器的电子式电压互感器的原理、结构和输出信号等与传统的电压互感器有很大不同,其性能主要受电阻特性和杂散电容的影响.从等效电路的角度分析了电阻特性和杂散电容对电子式电压互感器测量准确度的影响;利用Ansoft软件包建立分压器的有限元模型对杂散电容进行了计算分析,并根据杂散电容分布对屏蔽罩进行了设计.在理论分析基础上,研制了一台电阻分压式的10kV电子式电压互感器,并进行了准确度测试.测试结果表明,设计的10kV电子式电压互感器准确度满足IEC 60044-7标准要求,准确度达0.2级.     

基于物元分析原理的变压器故障诊断

针对油中溶解气体新导则在变压器故障诊断中存在的问题,分析了变压器故障诊断的物元分析决策方法.电力变压器故障诊断具有复杂性,各种因素的识别和故障类型的划分之间具有不相容性,应用物元分析理论,构建物元矩阵,根据计算出的关联度大小对故障类型进行可拓识别.实际算例分析,验证了本模型的有效性和可行性.     

基于RTDS的光学差动型线路保护动模试验研究

随着电子式互感器技术的发展成熟,传统的电磁式互感器逐渐被新型光原理互感器所取代,随之也产生了新型的适应光原理互感器的保护,基于电磁暂态的RTDS仿真试验平台是对新原理保护进行闭环测试的有效手段,通过RTDS建模对光学差动型线路保护原理样机进行动模试验,试验内容包括光学差动保护原理样机性能试验及光计算模块性能测试。