采用统一磁路及空载试验的变压器饱和模型

为了精确地对变压器饱和进行仿真并建立变压器饱和模型,提出了一种基于统一磁路(UMEC)模型及空载试验的变压器饱和新模型.该模型利用UMEC来表示磁路中各个磁导之间的关系,并采用变压器空载试验获得电压、电流有效值曲线和功率损耗曲线,通过分段线性化方法得到变压器励磁磁导与电流之间的关系而近似表示磁路的饱和.该模型充分利用了...     

变压器空载合闸励磁涌流试验和仿真分析

变压器在空载合闸时,由于铁心饱和,引起励磁涌流,可能导致继电保护装置误动作、引起过电压而损坏设备的绝缘。针对此问题,采用EMTP/ATP软件对单相和三相变压器空载合闸进行仿真,研究饱和变压器模型、BCTRAN模型和Hybrid模型在变压器空载合闸仿真中的适用性和准确性,并且对一单相变压器进行空载合闸试验,研究其在不同合闸角和剩磁下的励磁涌流波形,对照分析仿真结果的准确性。结果表明,饱和变压器模型无法考虑磁滞和剩磁,其计算结果和实际结果偏差较大;BCTRAN模型通过添加外部非线性元件仿真铁心磁滞特性,计算结果较为接近试验值,但计算波形和试验波形有偏差;Hybrid是基于对偶性原理的磁路模型,更好的体现了磁通在铁心柱、铁轭以及气隙的流通路径,能更为准确的仿真励磁涌流大小和波形,所以在在变压器空载合闸仿真中推荐采用Hybrid模型。     

三相立体卷铁心变压器电磁分析

对三相立体卷铁心变压器的磁路进行了分析,给出了铁心柱和轭部磁通的大小、波形和相位的计算方法.     

变压器磁路饱和与二次侧无功电压控制可行性

主要阐述了变压器磁路饱和的基本原理。以小斜率模型作为磁化曲线模型,分析变压器经直流磁饱和控制后,其无功电压随饱和程度的变化情况。对变压器磁路饱和现象进行分析,利用直流电流控制铁芯饱和程度使变压器在传输功率的同时具备连续可调的无功补偿能力。以240 MV·A/500 kV单相变压器为算例进行仿真分析,结果表明,加入直流励磁后,变压器可作为感性无功源对电网进行无功补偿,调节线路节点电压。     

三相变压器直流偏磁仿真分析

建立一种新的直流偏磁下三相三柱和三相五柱变压器的电路-磁路耦合模型,磁路模型中考虑了变压器的涡流损耗、铁芯拓扑结构及材料的饱和特性.将涡流产生的磁动势列入磁路方程,磁路方程与电路方程进行耦合,并结合铁芯的非线性特征曲线形成非线性方程组,通过求解该方程组,实现对三相三柱和三相五柱变压器直流偏磁特性的仿真分析.仿真结果证明所提模型能够准确地分析三相变压器的直流偏磁现象.     

变压器暂态饱和与和应涌流实例分析

通过一现场具体实例,探讨了和应涌流产生的机理及和应涌流与变压器暂态饱和的关系,分析了三相变压器励磁涌流波形、和应涌流波形与变压器暂态饱和的特征,探讨了和应涌流与变压器的暂态饱和对变压器差动保护的影响,提出了防止变压器差动保护误动的新方法。     

一种新的变压器磁路到电路的转换模型及多种方法的统一

变压器的建模计算方法有两个关键点,一个是磁化曲线的表示,一个是磁路到电路的等值转换模型。针对第二个关键点提出了一种新的转换模型,把铁芯柱、铁轭、漏磁路径都等效成匝数为一次绕组的线圈,利用电流拆解方法表示各线圈的电流关系,利用磁通的连续性表示电动势的关系,从而得到与磁路等值的电路模型。该电路模型与对偶原理法得到的电路模型相同,并且该模型可以得到与统一磁路UMEC法相同的变压器铁芯动态自感和互感值,验证了所提新方法的正确性以及所提方法、对偶原理法、统一磁路UMEC三种方法的统一。最后给出计及变压器饱和特性的电磁仿真计算流程图。     

直流入侵三相三柱变压器励磁电流及谐波计算

直流输电系统单极运行时一大地为直流电流的回路,导致大地电位相对于无限远处升高。直流电流通过两个Y0连接的变压器中性点侵入电力系统,故针对三相三柱变压器直流入侵情况建立了直流入侵下的三相三柱变压器的电路模型和相应的方程,结合三柱磁路的麦克斯韦方程和非线性的B—H曲线方程,利用数字迭代法,在MATLAB环境下编程计算了三相三柱变压器直流入侵下的变压器励磁电流和谐波特征。结果表明直流入侵三相三柱变压器下并无磁通的偏移,励磁电流波形亦无畸变,但波形总体沿纵轴方向平移,平移大小为入侵直流电流的大小,励磁电流增加了直流分量,这将增加电路的电阻性热损耗,其它次谐波没有变化,结论为直流入侵三相三柱变压器没有直流偏磁现象。这与文[7]的试验结果完全一致,从计算上验证了试验结果。     

同步发电机阻尼绕组和磁路饱和对低频振荡阻尼的影响

采用特征值分析法研究同步发电机阻尼绕组以及磁路饱和对低频振荡阻尼的影响。建立了同步发电机三阶以及考虑阻尼绕组的六阶小扰动线性化模型,并在模型中考虑了磁路饱和效应。为详细分析同步发电机阻尼绕组和磁路饱和对低频振荡阻尼的影响,采用了简化的单机无穷大系统。计算表明,在分析低频振荡问题时:同步发电机三阶模型不宜用于分析进相或轻载运行的机组,这一结论和是否安装电力系统稳定器(PSS)以及是否忽略磁路饱和无关;忽略磁路饱和的同步发电机三阶模型在额定工况附近具有比较高的准确性;磁路饱和对六阶模型的影响较小,但是对于含PSS的进相运行机组,不宜忽略磁路饱和;为得到准确的结论,建议在同步发电机模型中考虑阻尼绕组和磁路饱和的影响。     

变压器差动保护用电流互感器饱和的原因分析及解决办法

针对沙角A电厂脱硫变压器差动保护用电流互感器在较小的一次电流下发生饱和的现象,从电流波形、互感器的稳态饱和特性、暂态饱和特性等方面进行了分析计算,并根据分析结果,提出了解决办法,取得了预期效果。     

三峡交直流混合输电系统谐波的仿真分析和计算

三峡电力系统作为中国最大、也是世界上大型电网之一，其运行特性以及可能存在的电力谐波、系统稳定性等一系列问题将是人们广泛关注的课题。文中采用基于发电机、变压器主磁路磁化曲线的发电机、变压器饱和数学模型，建立了同步发电机组、变压器以及换流站和触发脉冲控制单元等元件的Saber通用仿真模板，构成了三峡交直流混合输电系统的仿真模型，并仿真计算了三峡系统谐波。其分析计算结果和所建模型将对进一步深入研究三峡系统的稳态、暂态特性奠定基础。     

配电变压器Dyn11代替Yyno经济性能分析

对于高压侧为35kV及以下三相电力变压器,当其低压侧为230～400V时,以前普遍采用Yyno的接线形式。而对于这类变压器,国际上大多数国家采用的是Dyn11联接组别。本文就这2种型式变压器的经济性能进行分析比较,以找出较好的应用方案。1性能分析变压器空载运行,当外施电压波形为正弦波时,由于e≈u,故感应电动势e、主磁通Φ的波形也是正弦波。如果磁路饱和,励磁电流i0的波形将呈现尖顶波形(含有3次     

计及磁滞效应的非晶合金变压器铁心模型空载电流计算

本文中作者提出了一种单相变压器等效磁路-电路耦合计算模型,对模型励磁电流波形进行了谐波分析,并通过试验验证了该计算模型的可行性。     

磁路饱和对无轴承永磁电动机悬浮力的影响

无轴承永磁电动机磁路饱和趋势较传统电机严重,对径向悬浮力有较大影响.运用有限元数值计算方法,对一台无轴承永磁电动机在不同磁路饱和状态下的径向悬浮力进行分析计算,得出径向悬浮力随悬浮绕组电流变化规律受磁路饱和的影响关系,其结论为描述无轴承永磁电动机非线性模型奠定了基础,对电机的优化设计和提高悬浮力控制精度有较好的指导意义.     

基于饱和同步发电机模型的次同步振荡仿真研究

在阐明电力系统次同步振荡基本原理的基础上,建立了考虑主磁路饱和的同步发电机模型.通过Saber进行时域仿真,对单机--无穷大系统在三相短路时的工况计算分析,由此得出对次同步振荡产生影响的主要因素.     

涌流抑制装置在换流站直流输电的应用

断开电源时的分闸相位角与变压器磁路极性和数值有直接联系,而合闸相位角则与偏磁的极性和数值有关.只要能够控制变压器空载合闸时电源电压的合闸相位角,并且确定了变压器末次断电时刻磁路中的剩磁极性,就能实现剩磁与偏磁极性相反,从而消除磁路饱和,由此达到抑制励磁涌流的目的.     

基于空载试验数据和UMEC的单相四柱换流变压器饱和模型研究和有效性验证

为了准确快捷地对单相四柱换流变压器进行电磁暂态仿真,提出了一种基于空载试验数据和统一磁路(unified magnetic equivalent circuit,UMEC)模型的单相四柱换流变压器饱和模型.基于UMEC磁路模型,推导了单相四柱换流变压器的关联矩阵、电感矩阵和铁芯磁导的求解方法.在考虑饱和情况时,以非线性电阻与非线性电感的并联来模拟励磁支路,通过空载试验数据,得到励磁支路的u-iR和u-iL瞬时值的分段线性化曲线,以此来模拟铁芯损耗和磁导的非线性.该方法基于UMEC模型,计算速度快效率高,且通过空载试验数据整体考虑了铁芯主柱、铁轭、旁柱和旁轭磁导的非线性,精度较高.最后应用该方法对缩比模型以及产品级单相四柱换流变压器在正常工况与直流偏磁条件下进行仿真计算,并与实验测量做对比,证明了该模型具有较高精度.     

电力变压器零序电抗计算及仿真

论述了变压器零序电抗与变压器磁路、联接组别、变压器结构等的关系,并给出了不同结构变压器零序电抗的计算方法。     

机械化数学—吴消元法在电力系统中的应用初探

本文在简要介绍了机械化数学－吴消元法基本内容的基础上,通过四个具体的算例－计及磁路饱和的同步发电机稳态运行的内部变量,同眯发电机ｄ轴等值电路参数示取,计及饱和凸极同步发电机同步自励磁现象研究了潮流多解计算,来探索吴消元法在电力系统中的应用。     

基于变压器模型的特高压变压器饱和励磁特性研究

为弥补目前仿真计算和变压器整机试验对特高压变压器饱和励磁特性研究的不足,选取进口和国产的高磁感取向硅钢片分别进行标准试样的基础磁性能测试,并分别搭建与特高压变压器结构相同、磁通密度等效的变压器铁心模型,基于该模型建立变压器饱和励磁特性检测系统,对测试得到的标准试样的基础磁性能和变压器模型的过励磁特性进行了研究和分析。结果表明:特高压变压器硅钢铁心模型在过励磁条件下,变压器模型的励磁特性与标准试样的基础磁特性变化的关系不完全符合计算公式;电压波形能保持基本的正弦波形态,空载电流畸变严重,各高次谐波的比重相比增大;采用的同规格的进口和国产高磁感取向硅钢片的标准试样的基础磁性能基本一致,对应的变压器铁心模型的饱和励磁特性存在一定差异。