一种基于磁滞回线的变压器剩磁计算方法研究

本文中作者提出了一种基于磁滞回线的变压器剩磁计算方法,利用连续函数描述基本磁化曲线和饱和磁滞回线,并计算了剩磁。     

基于极性变化直流电压源的铁磁元件铁心剩磁通测量方法

剩磁通可能给变压器带来较大的励磁涌流,影响测量互感器的测量精度。然而目前对于变压器的铁心剩磁通测量还没有规范的方法。为了便捷地测量铁心剩磁通,提出一种采用极性变化的直流电压源来测量铁磁元件铁心剩磁通和剩磁系数的方法。该方法采用半桥电路获得极性变化的直流电压,并施加在绕组两端,使铁心分别达到正、负饱和点。绘制整个过程中的磁通与电流关系曲线,即可得到铁心的部分饱和磁滞回线,根据获得的饱和磁滞回线来计算铁心剩磁通和剩磁系数。并且在电流互感器上开展实验,测得在正、负饱和剩磁点和退磁后的磁通零点的剩磁通平均值分别为4.001m Wb、-3.844m Wb和0.048m Wb。结果表明,该方法具有较高的准确性和稳定性,而且需要的退磁电源功率小,方便携带。     

保护用电流互感器铁芯剩磁衰减规律分析

电流互感器的铁芯具有磁滞效应,运行过程中可能会产生剩磁,进而可能加快电流互感器的饱和,导致保护继电器的误动作。针对该现象,分析了电流互感器剩磁产生的机理及其影响因素;在此基础上,重点研究了电流互感器的剩磁衰减规律。基于分形理论的理论计算公式,可计算短路电流开断后系统无残余电流影响的情况下剩磁的大小;利用PSCAD仿真软件进行试验得到故障后电流互感器一次侧有残余电流情况下磁通的衰减规律,即系统发生短路故障后,电流互感器铁芯内磁通会发生不同程度的衰减,并在局部磁滞回线上运行,既不会在故障切除时刻磁通的基础上运行,也不会衰减至0,为抑制剩磁的产生以及分析电网事故提供了基础理论依据。     

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。     

基于蛙跳模糊算法的Jiles Atherton铁心磁滞模型参数确定

Jiles Atherton(JA)模型广泛应用于铁心磁滞建模领域,其参数确定精确与否直接影响铁心磁滞现象的表达,为此提出蛙跳模糊算法对JA模型参数进行辨识。为了防止蛙跳算法陷入局部最优解并加快收敛速度,根据特殊点(矫顽力、矫顽力点磁化率)处实测值与计算值的相对误差,采用模糊控制方法,得到动态反馈系数,修正蛙跳算法的步长调整公式。采用爱泼斯坦方圈搭建磁滞回线测量系统,测得铁心饱和磁滞回线与局部磁滞回线。采用蛙跳模糊算法、蛙跳算法、粒子群算法和遗传算法分别求解得到模型参数,并将计算的磁滞回线与实测磁滞回线进行比较,证明了所提出的蛙跳模糊算法不易陷入局部最优解且具有更快的收敛速度。根据蛙跳模糊算法得到的局部磁滞回线模型参数辨识结果,研究模型参数与磁通密度的关系并进行拟合,得到不同磁通密度下的局部磁滞回线参数拟合模型。     

大功率磁性技术近期来发展回顾与分析:(一)软磁材料

<正>(续上期)4高导磁合金(坡莫合金)近十年来,高导磁合金(坡莫合金)受到非晶和纳米晶合金的激烈竟争。铁基非晶合金、钴基非晶合金和铁基纳米晶合金开发出不同类型剩磁比的品种,代替高磁导率普通磁带回线的IJ79和IJ85坡莫合金剩磁比矩形磁滞回线的IJ51类坡莫合金和低剩磁比扁平磁滞回线的或恒磁导率的IJ67类坡莫合金,使坡莫合金的用量逐步减少。据介绍,2006年国内坡莫合金用量为2000吨左右。为了应     

J-A模型误差修正和温度特性仿真

Jiles-Atherton(J-A)模型在磁滞建模领域应用广泛,但其二次磁滞回线仿真结果误差较大且无法仿真磁滞回线温度特性。为建立精确并反映温度特性的磁滞回线模型,提出了J-A模型误差修正和温度特性仿真方法。通过修正模型参数提高二次磁滞回线仿真准确度,同时引入居里温度、临界指数等附加参数,实现了对磁滞回线温度特性的仿真。最后以硅钢片为例介绍了建模过程并进行了实验验证,仿真与实验结果吻合,证明了方法的有效性。     

500 kV电力变压器直流偏磁耐受性能的仿真研究

为了深入研究500 kV电力变压器的直流偏磁耐受性能,根据J-A磁滞回线理论,基于电路磁路模型建立了500 kV自耦变压器的直流偏磁仿真模型,通过改变J-A模型中的关键参数,仿真研究了矫顽力、剩磁和磁滞损耗等硅钢片磁化特性对500 kV变压器直流偏磁耐受性能的影响。仿真结果表明,变压器直流偏磁时,励磁电流出现畸变,有偶次谐波出现,励磁电流随直流分量的增大呈现不同的增幅。当磁滞回线的矫顽力增大时,励磁电流及其总谐波畸变率随外加直流分量的增幅变小。当剩磁和磁滞损耗增大时,励磁电流及其总谐波畸变率随外加直流分量的增幅加剧。研究结果可为大型变压器直流偏磁耐受能力评估及直流偏磁抑制措施提供理论依据和新思路,具有一定的实用价值。     

具有60°缺口的Co纳米环阵列的微磁学研究

用微磁学理论对外径为300nm、内径为50nm、厚度为30nm、含有60o扇形缺口的Co纳米环2×2阵列在不同方向(垂直和平行于环的缺口方向)磁场作用下的磁化反转过程进行模拟。当磁场垂直缺口方向时,Co纳米环阵列的磁滞回线形状都呈现出哑铃-旁瓣结构;剩磁态为磁通封闭结构(d=300nm除外)。当单元之间的距离为环外径的二倍时,它们之间的静磁耦合作用对阵列的磁滞回线形状和剩磁态的影响就可以忽略。     

变压器铁芯磁滞回线模型参数辨识

利用MATLAB遗传算法工具箱,由实验测得的磁滞回线,将模型参数分为2组,分别通过磁滞回线饱和特性和损耗特性的方法,对Jiles-Atherton（J-A）模型中的5个模型参数进行了辨识,并应用具体实例对该方法的有效性进行了仿真验证。仿真结果表明,所提方法能较好拟合磁滞回线。