High frequency model of transformer winding

A high frequency model of transformer winding is used to analyze the voltage oscillations due to various excitations such as the very fast transient overvoltage which occurs at the time of disconnecting switch operations. Usually, a circuit of interlinked inductances and capacitances is used for this purpose, in which circuit parameters have to be properly determined. Previously, those constants have been estimated taking the coil section pair as a unit. In the method proposed here, the section pair can be further subdivided. The time‐domain calculation is conducted combining the frequency analysis and FFT technique. The voltage oscillations of the winding subjected to the lightning impulse are calculated. The correspondence with the experimental results is satisfactory. The response to a chopped impulse shows this method's applicability to high frequency analysis. Since the constants are calculated directly from the design parameters of transformer winding, this technique is particularly useful in developing and designing transformers. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 146(3): 8–16, 2004; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.10280     

H桥级联型多电平高压变频器的断路故障分析

H桥级联型多电平高压变频器具有良好的技术发展前景。介绍了它的工作原理,从理论上分析了在两种工况下出现断路故障后变频器的运行状态,最后利用PSIM软件仿真验证了理论分析的正确性。从而为采取相应的保护措施提供了可能性,对于高压变频器的产品研发也具有一定的指导意义。     

特高压变压器典型分区绝缘结构线圈内匝间电压振荡特性

为应对快速暂态电压侵入变压器线圈后可能激起的电压振荡,以内屏连续式和纠结连续式2种典型结构的高压线圈为对象,研究了变压器线圈固有频率的响应因子、固有频率的振荡模式、固有频率正弦电压和典型快速暂态过电压(VFTO)激励下线圈内匝间电压的分布规律。结果表明:变压器线圈内激起明显电压振荡的频率一般10 MHz,内屏连续式线圈最大响应因子略大于纠结连续式线圈,且较大响应因子的频率分布要更分散;在固有频率正弦电压激励下,低频振荡模式表现出对较大范围的节点电压有明显贡献,而高频振荡模式表现出只对线圈首端少数节点电压有明显贡献,高频振荡模式比低频振荡模式在线圈首端部位有更大的电压梯度,从而可能产生更大的匝间电压。综合比较2种线圈的振荡模式发现,从总体来看,纠结连续式出现最大匝间电压略小于内屏连续式,前者出现较大匝间电压的范围略小于后者。     

10kV配电变压器断线运行分析

针对10 kV配电网使用Yyn0及Dyn11接线的变压器易出现高、低压侧断线运行状况,分析了变压器断线后给配电网运行造成的不良后果,提出了采用向量图法、对称分量法对变压器进行性能计算,以求出电压、电流变化规律,准确判断故障,消除隐患,确保配电系统安全可靠运行。     

基于载波移相控制的单元串联多电平变频器的分析研究

简单介绍单元串联多电平变频器的拓扑结构和载波移相控制的工作原理,提出了3种不同的方法生成H桥功率模块的PWM开关信号,并分析在各个控制方式下输出电压波形和谐波成分的不同。使用MATLAB软件进行系统仿真,分析在调制比M降低时对输出相电压、线电压和电流的影响,以及谐波含量和谐波总畸变率(THD)的变化。     

级联H桥中压储能系统离网控制策略

在高压大功率储能应用场景中采用中压储能系统相对低压储能系统具有更高的效率。目前基于级联H桥的中压储能系统研究较多,但已有研究多集中于并网运行,离网控制研究较少。该文对基于级联H桥的模块化多电平中压储能系统的离网运行控制进行了阐述。建立了级联H桥中压储能系统的离网模型,提出了包含交流电压外环和电流内环的中压储能系统离网电压控制策略,并针对离网运行时单相负载较多,三相电压容易不平衡的问题,提出了三相电压不平衡补偿控制方法。搭建了MATLAB/RT_LAB实时仿真系统,对上述控制进行了仿真验证。结果表明,三相负载平衡时,负载端电压保持恒定,电流内环跟踪精确;三相负载不平衡时,经电压不平衡补偿后,负载端的三相电压仍然能保持平衡,负载三相电流则随三相负载的大小而不同,仿真证明了该文提出的级联H桥中压储能系统离网控制策略的有效性。     

极性反转电压下变压器油的击穿特性

为了获得换流变压器中变压器油在极性反转电压下的击穿特性,使用一种三电极模型,在不同间隙和温度下,对变压器油隙进行了极性反转电压击穿实验研究.击穿结果表明:极性反转电压下,变压器油的击穿场强没有随油间隙增加而降低;变压器油的击穿场强与温度相关,在实验温度范围内,40℃时出现了最大值.监测流过油隙的电流,发现在极性反转后电...     

某换流变阀侧套管电压测量系统谐振过电压分析

针对某换流变在运行过程中阀侧套管电压监测数值升高的问题进行分析,通过信号处理、理论分析和实验室检测,确认引起此次异常的主要原因为二次系统发生分频谐振,并给出了解决办法,对其他换流变出现类似问题提供了有效的分析手段。     

基于电容分压的电子式电压互感器的研究

设计了一种 2 2 0kV气体绝缘开关用新型电子式电压互感器 ,互感器由电容分压器和数字变换器两部分组成。电容分压器的输出信号经数字变换器处理后转换为串行数字光信号输出。为提高电压互感器的稳定性 ,采用一小阻值精密电阻与电容分压器的低压固体介质电容并联。实验表明互感器线性度好 ,在 - 15°C～ +45°C温度范围内准确度满足 0 .2级要求     

韶山换流站直流电压动态控制策略分析

介绍了韶山换流站直流电压动态控制策略,该控制策略旨在减少换流变分接头动作次数。探讨了该控制策略与原控制策略的区别,对直流电压动态控制策略中存在的问题进行了分析,并提出合理建议。     

配电变压器接线组别的选择

低压配电网络三相负荷不对称，将产生中性点零序电压偏移；尤其是大功率半导体器件在工业领域的应用，给配电系统造成了很大的谐波污染，其中以三次谐波污染的影响最为严重，特别在两种不同形式的接线组别变压器低压侧发生单相接地短路时，由于变压器的零序阻抗不同，使其单相短路电流有所差异，通过对低压配电变压器两种不同形式的接线组别进行分析比较，提出在公共配电网中，配电变压器选择D、Ynll接线组别具有很大的优越性。     

某变电站“10 kV抗谐电压互感器烧毁事故”的调查

叙述了抗谐电压互感器的特点,实例分析因两次错误接线造成抗谐互感器烧毁毁的原因,并提出了防范措施。     

基于并联压电变压器的单开关高压变换器

压电变压器(Piezoelectric Transformer,简称PT)的并联连接是提高传输功率的一种有效方法。针对高压电容充电电源这一应用领域,设计了基于压电变压器并联的单开关高压变换器。该变换器采用量子控制模式来稳定输出电压,整个拓扑结构简单,工作可靠。实验结果证明,压电变压器的并联操作可有效提高变换器的输出功率。     

基于直流电压注入的多脉动电压源换流器

提出了一种基于直流电压注入的新型电压源换流器,该换流器由一个12脉动换流器和一个附加电路构成.附加电路通过变压器向12脉动换流器中点注入直流电压,将12脉动换流器变为60脉动换流器,换流器输出电压、电流的谐波水平很低,不需要滤波器就可以满足系统的谐波要求.换流器主电路采用基频触发,降低了开关损耗,更适合于高电压、大功率的应用场合.分析了该换流器的拓扑结构和工作原理,并使用PSCAD/EMTDC软件对其进行了仿真验证,为将来的实机制造提供了参考.     

三相线电压级联多电平变换器原理及仿真研究

级联多电平变换器以其良好的性能在电力电子变换领域有着广泛的应用,但目前仅有单相串联结构,不易直接应用与三相系统。为研究三相线电压级联多电平变换器,结合单元串联多电平变换器原理,提出了一种三相线电压级联多电平变换器的拓扑结构及其相应的控制方法,并进行了仿真研究。结果表明,这种模块化的结构构具有提升电压等级、降低总谐波次数THD的功能,与单元串联多电平变换器相比,能够节省开关管个数及独立直流电源个数,适合在高压大功率场合使用。     

用Excel电子表格计算电压互感器误差的方法

电压互感器是电能计量装置的一个重要环节,其实际误差的大小对企业的效益影响很大。为此,介绍了一种用Excel电子表格来计算在实际运行时电压互感器误差的方法,计算实例的结果说明该方法准确可靠。     

应用于高压低频输电的H桥级联型矩阵变换器环流机理分析

高压低频交流输电技术对于大规模海上风电并网、大城市集中区域供电以及现有高压电力电缆线路扩容改造等一些必须采用高压电力电缆输电的应用场景具有独特的优势。高压大容量交-交电能变换装置为该技术的核心问题,基于H桥级联的矩阵式变换器(CHB-MC)以其优异的低频工作性能,成为实现高压低频交流输电技术的重要途径之一。CHB-MC是一种适用于高电压、大容量场合的直接型交-交变换器拓扑结构。从CHB-MC的电容电压波动入手,分析换流器环流机理;利用换流器内部环流等效电路,提出电容电压波动及环流的通项公式;推导特征环流频率及其幅值。进而对影响CHB-MC特征频率环流的相关参数进行深入的分析,并通过数字仿真进行相关证明。     

新型配电网电压互感器的研究

为消除配电网中常见的铁磁谐振现象，防止其对配电网电压互感器造成的严重危害，国内外一些研究工作主要从电压互感器外部着手来解决谐振问题，起到了一定效果，但仍存在不同程度的问题。通过借鉴这些研究工作的经验和不足，提出在互感器内部进行改进：在电压互感器开口三角内部短接形成稳定绕组、高压绕组中性点对地串接零序绕组和铁心采用平面形六柱四绕组及对称式四柱四绕组结构等新措施，探讨设计新型原理的电压互感器。从消谐原理、等值电路等方面进行理论分析，表明以上改进措施能够有效防止和消除铁磁谐振，且制样机挂网运行效果良好，证明了新型原理电压互感器研究的成功。     

H桥级联型整流器直流电压平衡控制改进算法

直流母线电压平衡控制是H桥级联型整流器（CHBR）主要的研究问题。为此在建立CHBR的数学模型基础上,分析了一种基于比例-积分（PI）调节器的CHBR直流电压平衡控制算法,并针对其不能空载运行的问题展开研究,利用相量图法揭示了该方法在空载时失控的内在机理;同时根据分析的结果提出了改进算法。改进算法的主要特点是通过使各功率单元的交流侧电压基波相位保持相同来实现空载条件下的电压控制,它不仅适用于直流电压给定值相同或者不相同的CHBR控制,同时也易于扩展到多单元的CHBR。对所提的算法进行了仿真研究,并搭建两单元CHBR的实验样机,对文中提到的改进算法进行了实验验证。实验结果表明了改进算法的有效性,同时也验证了改进算法和原算法在空载运行特性上的差异。     

电容式电压互感器二次电压异常分析及处理

介绍电容式电压互感器的结构及工作原理,分析沧州供电公司韩村变电站110 kV电容式电压互感器二次电压异常的原因,并提出处理措施和运行注意事项.