多绕组电力变压器内部短路稳态分析:（一）建模与仿真

电力变压器线圈之间的耦合特性使其内部短路故障的外部特性具有复杂性.为了正确设计和整定变压器内部故障的继电保护方案,必须逐个地针对每种变压器内部短路故障分布情况找到外部故障特征.文中提出了一种分析电力变压器内部短路故障的电路模型和分析方法,并以一台双绕组变压器为例,对线圈内部对地短路、匝间短路、相间短路分别进行了仿真计算,给出了外特性随故障类型和故障位置变化的规律.     

电力变压器结构件损耗研究

文中首先介绍电力变压器漏磁场与涡流损耗问题研究计算的国内外研究状况,并论述了电力变压器金属构件上产生的漏磁问题及损耗问题的意义及目的。同时,针对文中在计算过程中遇到的难题给出相应的解决方法以及简化计算的相应实际假设。文中应用Comsol软件建立了大型电力变压器的数学模型及实际三维变压器有限元模型,并对大容量变压器的三维漏磁场进行了准确地计算,并提出一种基于双标量磁位的表面阻抗法,利用此方法分析计算了电力变压器的结构件如:拉板、夹件,油箱等这些部件上的漏磁以及涡流损耗大小和分布。并将仿真结果和理论值相比较,验证了这种基于双标量磁位的表面阻抗法在分析大型电力变压器的涡流损耗的真实有效性及分析计算结果的准确性。然后文中进一步将此方法用到一台容量为6300 kVA的大型电力变压器的漏磁场及涡流损耗分析计算中,分析其金属构件上的漏磁场及涡流损耗。     

大型电力变压器直流偏磁分析的磁路建模与应用

为了深入理解电力变压器在直流偏磁工况下的运行特性以提高电网安全运行性能和变压器本体设计,针对大型电力变压器产品的直流偏磁计算要求,提出了改进的磁路模型;根据铁心和绕组的几何结构形成磁路的拓扑,在铁心磁阻的计算中考虑涡流效应的作用,同时将铁心接缝气隙的作用引入计算模型中,建立了大型电力变压器直流偏磁的磁路模型;基于矢量匹配法获得铁心等效磁路模型中元件参数的最优解;基于铁心接缝气隙的几何结构和磁场分布特性,通过分段处理,建立了气隙等效磁路模型。作为应用实例,计算了2种不同铁心结构的大容量电力变压器产品的直流偏磁性能。验证了这些模型分析大型电力变压器直流偏磁的有效性。计算表明直流偏磁使变压器产品建立工作磁场更加困难;变压器的绕组漏磁显著增加,而且不同的变压器铁心结构受直流偏磁的影响存在差异。     

电力电子电路中变压器的等效模型分析

提出了电力电子电路中变压器的完整集中参数模型,并做了简化,得出中频变压器的等效模型,即时间响应特性等效模型.分析了模型相关参数的计算方法,并给出了在实际电路分析中选用不同模型的原则.试制了样机和实验平台,通过实验证明了变压器时间响应特性等效模型的正确性.     

超高压电力变压器引线电场及成型绝缘件

本文用有限元件法对超高压电力变压器的引线电场进行了计算.根据计算结果和电气绝缘理论,提出了超高压电力变压器引线成型绝缘件的设计原则,进而对超高压电力变压器引线成型绝缘件结构进行了分析,并提出改进意见.本文对超高压电力变压器引线成型绝缘件的设计和生产具有实际指导意义.     

电力变压器励磁涌流和故障电流仿真研究

在研究电力变压器励磁涌流和故障电流特性的基础上,应用电磁暂态程序(EMTP),采用不同的模型和方法对变压器励磁涌流和故障电流进行了全面系统的仿真计算和分析.结果表明,EMTP能够根据不同的条件和要求有效地实现对变压器励磁涌流和故障电流的仿真.     

电力变压器绕组轴向短路力的研究

针对一台带独立调压绕组的电力变压器,用ANSYS软件建立了该变压器漏磁场的磁路耦合模型,得出了绕组漏磁场和电动力分布,应用有限元法对其漏磁场和轴向短路电动力进行了计算分析,计算结果符合电力变压器的基本特性.     

新型换流变压器数学模型和短路故障计算

新型换流变压器数学模型和短路故障计算是其运行特性研究以及配套继电保护与自动装置设计的基础.为此,在建立包含新型换流变压器的电力系统数学模型时,把该电力网络分成互感支路和无互感支路网络,对这两种网络分别建立节点导纳矩阵,然后相加求得整个电网络的数学模型,并根据所建的数学模型,采用多态相分量法对新型换流变压器的各种节点短路故障进行了研究计算.实际算例验证了所建立的数学模型及短路故障计算的正确性.     

天然酯绝缘油对电力变压器绕组温升及过负载特性的影响

通过建立110kV电力变压器二维流固耦合模型,采用有限体积法对比分析天然酯绝缘油和矿物绝缘油电力变压器绕组的温升特性,然后通过实验对计算方法的正确性进行验证,同时对比分析两种绝缘油在同一变压器中的绕组过负载特性。结果表明：天然酯绝缘油变压器绕组温升略高于矿物绝缘油变压器,二者热点温升相差4.7℃,但天然酯绝缘油可提高变...     

电力变压器绕组变形测试

电力变压器在运行过程中不可避免地要遭受各种故障短路电流的冲击。利用TDT型变压器绕组变形测试仪对变压器绕组进行测试,根据变压器绕组的幅频响应特性曲线,采用纵向比较法、横向比较法、相关系数法、以及电气试验和溶解气体分析等对变压器状态进行综合评价。     

全桥LLC电路时域模型及其分析

传统LLC电路分析基于频域分析方法,采用只考虑基波分量的基波近似法(FHA)进行等效。传统分析方法忽略了高次谐波对功率转换的影响,是对谐振变换的一种近似,而不是准确模型。根据全桥LLC电路实际电压、电流波形,首先给出了LLC谐振变换器全时域的分析方法及步骤,列出了非线性时域方程组。然后基于时域方程绘制了包含全部信息的增益曲线,分析LLC电路整个工作频段的增益,并与FHA进行了比较。最后,在20kW电动汽车充电模块电路上对所述时域模型和增益分析进行了实验验证。     

电力变压器冲击试验故障定位的频域仿真方法

建立了电力变压器在冲击试验条件下的频率依赖参数的等效电路模型。利用这个模型可以计算变压器的入端阻抗及各个节点的电压转移函数。实例计算入端阻抗与实测的结果吻合得很好,表明该模型可以用于变压器冲击试验的故障仿真分析。在此基础上,针对变压器对地绝缘击穿和绕组间绝缘击穿这两种类型的故障,通过在变压器等效电路的不同节点处设置故障,计算中性点处的电压转移函数并分析其变化规律,找到了一种可行的故障定位的方法。     

用频域法建立多机电力系统数学模型

用频域法建立发电机、励磁控制系统的动态过程频域数学模型．在考虑了阻尼绕组对电机过渡过程的影响及定子电压方程中的和项的基础上，建立了精确的数学模型。用动态等值导纳矩阵表示某台电机对系统影响的方法，推导出双机拖曳型系统的数学模型。该方法可推广到两机以上的系统，为设计多机系统最优励磁控制器提供了依据。     

基于时频序列变换的系统频域法研究

基于时频变换原理 ,给出了频域建模、频域校正及频域仿真的方法 ,通过实例验证了这些方法的可行性     

电弧炉电气系统谐波分析的频域方法研究

文中对电弧炉电气系统谐波分析的频域方法进行了研究。首先对电弧电压波形进行了傅立叶分析，接着讨论了电弧炉系统谐波分析的思路。从替代定理和叠加原理出发，将三相对称及不对称电弧炉系统简化为单相系统进行求解。经过电路分析，导出了电弧炉系统主电路谐波、注入电网谐波、流过电容器谐波的解析计算公式。分析表明：电弧炉系统的主电路谐波的大小与系统的谐波阻抗、电弧电压波形和电弧炉的平均功率因数有关，电弧炉注入电网的谐波主要为低次谐波。当电弧炉电气系统在串联谐振点和并联谐振点附近时，均会出较大谐波电流，而串联谐振对系统的影响更大一些。     

基于等效电路法的高频继电器建模与研究

通过经典传输线理论及部分元等效电路(partial element equivalent circuit,PEEC)方法,对高频继电器常闭型信号传输路径的分布电容、电感、电阻等参数进行提取,建立信号传输路径的等效电路模型。对其进行仿真分析得到继电器射频(radio frequency,RF)性能曲线,并讨论了影响继电器插入损耗、电压驻波比及隔离度的主要因素。高频继电器RF性能的实验测试结果与等效电路模型仿真结果符合较好,表明了所建立等效电路模型的正确性。     

小型三相异步电动机等效电路参数的测定方法

提出了一种小型三相异步电动机等效电路参数的计算方法。该方法根据三相异步电动机的空载试验、堵转试验、直流制动试验推导了可以分别求取三相异步电动机各等效电路参数的一整套公式,经对多台样机的实际测定与计算,证明其精度较传统的计算方法有明显的提高。     

Rogowski线圈分布参数的分组建模与数值计算方法

以电磁场数值方式对Rogowski线圈的分布电容和分布电感进行计算。提出了一种Rogowski线圈分组建模的方法,在满足电小尺寸的前提下对整体模型进行了分组处理,通过电磁场数值结果讨论了单组匝数与组间电磁参数的影响关系,从而建立了线圈简化的低阶等效电路。应用该方法建立模型的35阶等效电路,并进行电路仿真,共需要30 min,而同样条件下,全波电磁场分析大约需要14h。模型样品的仿真以及试验测试结果,验证了笔者建模和分析过程的合理性。     

采用虚拟网络加网络操作法的双回线故障计算方法

文中在双回线故障端口接入结构固定的虚拟网络，采用对虚拟网络进行网络操作的方法模拟双回线跨线短路故障、断相故障或跨线短路加断相故障，建立起双回线各种故障计算的统一模型。基于线性电路的基本定理，借助于相序参数变换技术，提出了一种针对双回线各种故障计算的新方法。该方法的优点为：①双回线跨线短路故障、断相故障和跨线短路加断相故障具有统一的计算模型和计算方法；②可精确地模拟双回线金属性或非金属性跨线短路故障、完全或不完全断相故障，以及由它们组合而成的各种跨线短路加断相故障；③对双回线是否存在公共母线无特殊要求；④无需形成复合序网，适用于序相两种坐标。     

基于频域输入阻抗的发电机转子匝间短路故障诊断方法研究

基于发电机转子绕组的多导体传输线(MTL)模型仿真得到了转子绕组的频域输入阻抗,分析了其频谱的特点,提出了转子绕组匝间短路的频域输入阻抗增益诊断方法。仿真和实测数据表明,该方法能够有效诊断转子绕组的匝间短路故障,并能提供故障点的位置信息。