计算Scott牵引变压器内部温升的热路模型法

牵引变压器的绝缘寿命很大程度上取决于绕组热点温度,研究其内部温升具有重要意义。为此,针对Scott牵引变压器特殊的绕组连接、铁心结构和电气特性,利用热传输原理分析了其内部热量的产生和传输过程;参考电路原理建立了Scott牵引变压器内部热路模型;参照基尔霍夫定理推导了温升的计算式,从而建立了Scott牵引变压器的热路温升计算模型和简化的热路温升计算模型;采用两种热路温升计算模型和IEC温升计算法仿真了同一负荷下的Scott牵引变压器,仿真结果说明了模型的有效性。     

牵引负荷对变压器绝缘老化和寿命损失的影响

在分析牵引负荷特点和变压器绝缘老化机理的基础上,提出了绕组热点温升与牵引变压器绝缘寿命损失之间的关系式。仿真研究了经典牵引负荷下的绕组热点温升,计算了绕组热点温升引起的绝缘寿命损失;依据仿真结果建立了牵引变压器受冲击负荷影响的模拟实验系统,通过监测、分析冲击负荷和等值负荷2种情况下油中溶解CO和CO2含量的变化情况,得到了热冲击对绝缘老化的影响关系。研究结果表明牵引冲击性负荷对变压器绝缘寿命损失影响很大,不容忽视。     

牵引负荷对变压器绝缘老化和寿命损失的影响

在分析牵引负荷特点和变压器绝缘老化机理的基础上，提出了绕组热点温升与牵引变压器绝缘寿命损失之间的关系式。仿真研究了经典牵引负荷下的绕组热点温升，计算了绕组热点温升引起的绝缘寿命损失；依据仿真结果建立了牵引变压器受冲击负荷影响的模拟实验系统，通过监测、分析冲击负荷和等值负荷2种情况下油中溶解CO和CO₂含量的变化情况，得到了热冲击对绝缘老化的影响关系。研究结果表明牵引冲击性负荷对变压器绝缘寿命损失影响很大，不容忽视。     

变压器负荷状态对绕组热点温升影响研究

利用Gambit建立变压器二维模型,将模型导入Fluent计算得到不同稳态负荷下变压器绕组热点温升,并研究了阶跃负荷和连续冲击负荷下变压器绕组热点温升特性,以便更好地评估绝缘老化状态。     

变压器温升与负载的关系

用基于实验的变压热模型，分析变压器不同负载下的运行情况得出其热源与负载的关系。根据热源计算出压器在不同负荷下各部分的稳态温升，得出温升与负载的关系曲线，确定变压器的过载能力。     

不同冷却条件下干式变压器温升研究

为了研究不同冷却条件下干式变压器的温升,使用有限元的方法对变压器的温度分布进行计算。首先建立变压器的温度场-流体场耦合计算模型,根据变压器的产品出厂报告,推算出等效的计算模型热源荷载。然后分别对自然冷却和强迫风冷两种情况下的热-流耦合场进行计算求解,得到各个情况下铁心和变压器的温度分布情况。最终,比较分析两种不同冷却条件下的温升情况,从而得出冷却条件对变压器温升的影响情况。     

深海环形变压器的热路模型研究

深海环境为散热提供了有利条件,因此水下机器人装配的环形变压器可以具备更高的功率密度和损耗.为研究环形变压器在水下环境的温升情况,结合热路理论及其散热结构,建立相应的稳态热路模型.以14.3 kVA的单相中频环形变压器为研究对象,将热路模型计算所得结果与Fluent有限元软件仿真和温升试验结果进行比较.结果 表明:热路模型计算结果与二者之间的误差在6％以内,同时与有限元仿真相比,使用热路模型计算的分析过程更为简单.所提出的热路模型适用于深海环形变压器的温升分析.     

医药化工类负荷供电变压器经济优化运行研究

通过对医药化工企业供电系统负荷特征进行分析,得到医药化工类负荷典型负荷曲线,在此负荷过程基础上,对配电变压器温升进行计算,得到变压器寿命损失。以变压器温升为约束条件,以变压器寿命损失为优化目标,提出变压器容量优化方法,通过实例验证了变压器容量优化后可显著提高供电系统运行经济性。     

基于热路模型和瞬态伴随模型的直埋电缆暂态缆芯温升计算

随着电力负荷不断增大和供电可靠性要求的不断提高,准确和快速评估直埋电缆的暂态温升有助于提高动态增容和应急负荷工况的管理水平。根据温度场的唯一性,针对复杂的电缆结构和散热环境,建立了等效的二支路暂态热路模型。根据热路和电路的相似性,利用电路中的集总参数网络的瞬态分析方法,建立了热容支路的瞬态伴随模型,给出了暂态热路模型的节点导纳矩阵,根据节点热流写出了节点温升方程。由于暂态热路模型中热容和热阻参数不易计算,利用粒子群优化算法和暂态热路模型的瞬态分析法,通过与有限元和试验暂态温升数据的对比,优化获得了暂态热路模型的热容和热阻参数。由于直埋电缆热传递过程中的延迟特性,建立的暂态热路模型可分为短时模型和长时模型,提高了阶跃负荷下的暂态温升和周期性负荷下的暂态温升的计算精度。试验和有限元计算结果的对比证明了所建立的暂态热路模型具有较高的精度,有助于提高暂态负荷的管理水平。     

干式变压器绕组三维温度场与温升的数值分析

建立了典型干式变压器三维磁热耦合计算模型,通过数值分析得到了绕组损耗及热点温升沿圆周方向和高度方向的分布规律。     

覆冰导线空气动力系数数值分析

采用ANSYS12中的FLUENT模块模拟覆冰导线周围的空气流场,计算不同分裂导线在全迎风攻角下的升力系数、阻力系数及扭矩系数。首先通过将湖北省中山口三分裂导线的数值计算结果与风洞实验数据进行对比,验证了计算模型的精确度,然后运用该计算模型对部分多分裂导线的气动力参数进行计算分析,得到覆冰厚度、覆冰形状以及来流风速对气动力系数的影响,同时计算分析了导线间距与直径比对尾流的影响,得到的空气动力参数可为导线舞动研究提供载荷支持。     

计及风速电锅炉等电采暖负荷相关性的配电网可靠性评估

风力发电和电锅炉等电采暖负荷接入配电网的可靠性评估过程中,风速-负荷联合二元正态分布函数不能够反映风速-电锅炉等电采暖负荷之间的相关性,从而影响了计算的准确性。基于Copula理论,建立风速-电锅炉等电采暖负荷相关性的Gumbel-Copula函数关系,通过极大似然估计确定Copula函数中的具体参数,得到其联合概率密度分布函数,并利用蒙特卡洛模拟法计算配电网可靠性指标。通过算例分析结果表明,Gumbel-Copula函数能够较好地反映风速和电锅炉等电采暖负荷之间的相关性,基于所提模型可有效、准确地计算风电和电采暖负荷接入配电网的可靠性。     

动态电压振荡型失稳边界分析与算法研究

提出了全参数空间下的最近动态电压振荡型失稳边界的计算方法。在每次迭代中,采用逐步增长负荷的迭代方式找到振荡型失稳边界,求取失稳边界的超平面法向量。将该法向量作为新的负荷增长方式寻找下一步失稳边界,最终找到系统发生电压振荡型失稳的最近边界及其对应的最危险负荷增长方向。相对于摄动方法而言,该方法将各种因素对于电压稳定域的影响考虑在内,且不需要求取控制参数的海森矩阵,具有计算速度快、精度高的特点。选取系统有功负荷作为控制参数,研究了负荷的不同增长方式对系统振荡失稳边界的影响,并根据超平面的法向量求解出系统发生振荡型失稳的最近边界以及所对应的最危险的负荷增长方向。提出2类电压稳定指标,所提指标有助于综合评估系统动态电压稳定裕度。采用3节点和IEEE 14节点仿真系统对算法的有效性进行了验证。     

基于配网量测数据的静态负荷模型参数辨识

电力负荷作为电力系统的终端用户,其模型的准确程度直接影响着电力系统运行分析的准确性.近年来,配电网中的量测装置记录了大量稳态数据,能否利用稳态量测数据实现静态负荷模型参数的辨识已成为新的研究问题.提出了基于配网量测数据的静态负荷参数辨识方法.首先,对专变和公变的有功量测数据进行聚类,得到日负荷特性类似的同类负荷曲线;然...     

单芯电缆线芯温度的非线性有限元法实时计算

考虑电缆材料热性参数是温度的函数及忽略热量沿着线芯轴向传输所造成的线芯温度计算误差,为提高电缆线芯温度计算的精度,提出基于非线性有限单元法计算电缆导体的温度。研究电缆导体径向、轴向温度梯度以及热量扩散规律,分析运行电流、外界环境温度等因素对电缆线芯轴向、径向温度分布的影响。根据传热学原理,研究电缆热性参数随温度变化对电缆导体温度的影响,建立电缆导体温度计算三维非线性有限元模型,并通过实验数据对非线性有限元模型进行验证和修正。实验和有限元仿真的对比表明：忽略电缆热量沿着轴向传输以及热性参数的改变会造成线芯温度计算误差;所提出的电缆导体温度实时计算非线性有限元模型的有效性,为高温下运行电缆导体温度监测与负荷预测奠定了基础。     

Transformer design and application considerations for nonsinusoidalload currents

The use of adjustable-speed drives requires transformers capable of withstanding high levels of harmonic currents under normal operating conditions. Experience has been that overheating problems are much more common with dry-type transformers than with liquid-filled transformers. Transformer insulation life is determined by the hot spot temperature but confirmation of hot spot temperature rise is one performance characteristic which is ignored in industry standards. This is especially important for transformers rated for nonsinusoidal load currents. The design of transformers for nonsinusoidal load currents should include an analysis of the eddy loss distribution in the windings and calculation of the hot spot temperature rise. Calculations and thermal tests giving only average winding temperature rises are not sufficient. Thermal tests with nonsinusoidal currents and measurements of hot spot temperature rises are extremely difficult on large transformers. The combination of testing and analysis may be the only economically practical approach. Analysis indicates that the dry type transformer hot spot temperature is very sensitive to the eddy loss magnitude and distribution. The Underwriters Laboratories Inc. (UL) K-factor rated dry type transformer and the recommended practices given in ANSI/IEEE C57.110 are reviewed. When purchasing transformers subject to nonsinusoidal load currents, considerations should be given to the manufacturer's development program and capability to calculate the eddy loss distribution and hot spot temperatures     

基于多目标模糊规划的厂级负荷优化分配研究

目前火电厂的负荷优化分配系统通常是以机组煤耗特性为基础,由于机组的煤耗特性是在稳定工况下得到的,所以经济分配能满足稳态工况下全厂发电成本最低的要求,但并没有考虑频繁变负荷给机组带来的影响。同时,在自动发电控制(AGC)方式下的厂级负荷分配还要满足调整时间的要求,以尽可能快的速度完成目标负荷的调整。针对机组运行的经济性、快速性、稳定性,应用多目标模糊规划方法建立负荷优化分配模型,并使用免疫算法进行计算,所得结果既保证了较低煤耗,也使得机组负荷调整速度较快,同时也满足了参与调整机组台数尽可能少的要求,使机组负荷分配更加合理。     

影响配电变压器负载损耗测量精度的研究

负载损耗是配电变压器重要的特征参数之一.本文对影响配电变压器负载损耗测量精确度的因素进行研究,分析了直流电阻、绕组温度、测量仪器损耗和短接配件对变压器负载损耗检测的影响.研究结果表明提高变压器负载损耗测量精度的关键因素有:进行负载试验时,应根据变压器连接组别,正确测量负载损耗计算所需的直流电阻;确保负载试验中配电变压器...     

直埋电缆周期性负荷载流量的计算分析*

载流量是电缆工程设计和运行的重要参数之一,其值是在负荷电流恒定的条件下得到的。电力系统实际运行时负荷电流通常是周期性变化的。为研究电缆在周期性负荷下的输送能力,本文基于有限差分法编制了电缆暂态温度场数值计算程序,并对直埋电缆进行大电流温升试验,试验结果和数值计算结果吻合。采用该暂态计算程序计算24h周期负荷下缆芯温升,确定周期负荷载流量,对现有的周期负荷载流量解析计算公式进行误差研究,并给出了计算简便的直埋电缆周期性负荷载流量的解析计算公式,提高了解析计算周期性负荷载流量的计算精度。     

智能电网下基于负荷识别的居民电动汽车需求响应特性建模方法研究

当前智能电网技术的发展对系统负荷响应特性的建模工作提出了更高的要求,特别是大规模电动汽车并网后针对居民充电行为的需求响应特性应该得到进一步研究。基于非侵入式负荷监测技术,本文分析了电动汽车实际充电功率特点,提出一种在居民家庭日负荷曲线中识别充电负荷的方法,并将此识别结果作为需求侧响应特性建模的数据基础;针对充电负荷与环境温度、日类型的相关性,本研究将相似日短期负荷预测算法引入到负荷转移率计算过程中,减小因日负荷波动带来的计算误差,并采用优化算法进行参数辨识,进而建立更为准确的分时电价下电动汽车充电负荷响应特性模型。最后仿真验证了该建模方法的有效性和优越性。