基于宽频等效模型的10 kV配电变压器过电压研究

本文主要对10 kV配电变压器不同理论模型中的电磁暂态耦合机理及谐波振荡特性进行了理论分析,并通过现场试验及软件仿真的方式,提出了兼顾高低频段电磁耦合特性的配电变压器宽频等效模型,并通过现场试验及软件仿真方式验证了该模型的正确性,为10 kV配变过电压研究提供了理论参考.     

计及谐波因素的配电网损耗量化计算与建模仿真

准确的线损计算是分析线损构成、制定降损措施,实现电网经济运行的基础.配电网谐波污染日趋严重,因谐波因素导致配电网运行状态及设备参数发生较大变化,由此产生的附加损耗已不容忽视.在分析传统线损计算方法的基础上,系统分析了谐波对配电变压器及线路损耗的影响机理.通过引入输电线路交流电阻系数和变压器谐波损耗因子,提出一种计及谐波因素的线损计算模型,并结合典型配电变压器及线路,完成谐波对其损耗影响的量化计算.最后通过建模仿真,验证了模型的有效性和准确性.     

基于谐波模型的变压器绕组材质辨别方法与实验验证

变压器生产中“以铝代铜”的现象危害电力系统安全运行，现有的辨别方法存在对检测环境要求高、检测设备复杂、对变压器具有破坏性等问题。为了能够简单有效地辨别变压器绕组材质，提出了一种基于变压器谐波短路电阻测量的无损辨别方法，该方法采用串联电容补偿变压器漏抗的实验方案准确测量高频谐波下变压器的短路电阻。首先利用长直导线的仿真说明了此方法的可行性，然后通过铜铝变压器短路实验进行了验证，实验结果表明相同铭牌参数的铜铝变压器其谐波电阻不同，测量谐波电阻可准确辨别其绕组材质，该方法所需设备简单、成本较低、对检测环境要求低，具备较高的工程实用价值。     

浅析变压器不平衡运行的危害

在供配电系统中 ,配电变压器数量甚多 ,在运行中往往存在三相不平衡的状况 ,特别是当变压器带有单相大容量用电设备时 ,不平衡程度更为严重。本文通过分析和计算实例来论述配电变压器不平衡运行所造成的种种后果。1　增加配变损耗变压器的功率损耗包括空载损耗和负载损耗 ,运行中 ,变压器的空载损耗随电压变化较小 ,可认为空载损耗基本不变 ,而负载损耗值随变压器运行负荷而变化 ,且与负荷电流的平方成正比。为简化分析 ,当变压器三相负载不平衡时 ,把变压器的总损耗看成是三只单相变压器的损耗时 ,把变压器的总损耗看成是三只单相变压器的…     

10KV配电网谐波的产生分析与治理

优年来,随着我国电网建设的日趋完善,以及电子技术在配电网中的广泛应用,特别是非线性负荷的不断增加,10kV配电网络中的谐波污染问题日益严重,并且逐渐成为影响和制约我国电力行业长远发展的关键性因素.对于10kV配电网谐波的产生原因进行综合分析和治理,不但能有效的降低供电线路的电能损耗,而且还能有效延长了电力设备的使用寿命.本文从10kV配电网谐波的特点及性质出发,结合谐波测量的基本原理,提出了治理谐波的若干方法.     

基于场路耦合的电力变压器不同运行方式下漏磁场的仿真研究

针对变压器运行方式改变,变压器在短路电流的冲击作用下,绕组的磁场分布特性存在差异的问题.本文采用了场路耦合的有限元仿真方法,以1台SSZ11-50000/110三相三绕组电力变压器为研究对象,建立了变压器仿真模型,根据建立的变压器的三维模型,考虑变压器在高-中运行方式下,中压侧绕组出现三相短路故障时,计算出了绕组最大分...     

基于标准正弦波的i_p-i_q谐波电流检测方法

针对谐波抑制中谐波电流检测不够准确的问题,提出基于标准正弦波的ip-iq谐波电流检测方法.该方法以瞬时功率理论为基础,在传统ip-iq谐波电流检测法中引入标准正弦波直接构成单位C矩阵,标准正弦波以电网电压基波正序分量的频率f和初相位θ为参数生成.因为标准正弦波的频率非常稳定,所以基波和谐波检测较为准确,同时避免出现间谐波.建立了模型,并利用Simulink仿真对比分析,结果表明,此方法提高了基波电流和谐波电流检测精度.     

基于BP神经网络的高精度基波频率检测方法研究

电力系统谐波检测过程对基波频率的检测精度要求越来越高。针对这一需求,在对比了各种常用基波检测方法后,提出一种基于BP(Back Propagation)神经网络的高精度基波频率检测方法。既通过充分有效地学习和训练,构建出了合理的BP神经网络模型,并利用Matlab软件对其进行仿真验证。结果表明,算法对频率测量精度达10-3~10-5,并且任一频率(50 Hz除外)BP神经网络算法的频率测量都比加汉宁窗的FFT算法高2~3个数量级。     

变压器绕组内部短路故障的数值仿真方法

提出一种用于变压器绕组内部短路故障检测的数值仿真方法。该方法基于精细模拟绕组结构的有限元分析，针对绕组对地短路和匝间短路故障建立了数值仿真计算模型；采用能量扰动法计算变压器等效电感参数，并进一步使用这些参数建立变压器状态方程，以研究故障状态下变压器端部电气量、磁场分布和故障位置之间的关系。仿真结果表明，模型合理有效。     

凯瑟窗改进谐波法测电力电容器介质损耗因数

针对基于快速傅里叶变换(FFT)的传统谐波分析法测电力电容器介质损耗因数(tanδ)时会由于非同步采样和非整周期截断造成频谱泄露和栏栅效应的问题,依据凯瑟(Kaiser)窗函数主瓣和旁瓣衰减比例自由选择的特性,采用基于凯瑟窗的相位校正的改进谐波算法测量电力电容器介质损耗因数.在电网基波频率变化、介损角真值发生变化以及白噪声干扰等3种条件下,仿真分析该算法和基于Hanning窗、Blackman窗的插值算法的测量误差,并通过实验进行验证.结果表明,该算法与Hanning窗和Blackman窗插值算法相比能更有效地克服基波频率波动及白噪声等对电力电容器tanδ测量的影响.基于Kaiser窗函数的改进谐波算法抑制频谱泄漏效果好,准确度高,满足电力电容器介质损耗因数tanδ在线监测的要求.     

考虑铁芯非线性的变压器宽频建模方法研究

为了准确分析变压器在暂态过电压下的运行特性,有必要建立一种考虑铁芯非线性效应的变压器宽频模型。给出了一种系统的变压器非线性宽频模型的建模方法。从计及饱和、损耗的变压器T型等效电路出发,将考虑变压器宽频特性的黑盒模型与之并联,建立了宽频非线性并联扩展模型。对测量所得端口导纳和传统等效电路导纳进行作差运算获得黑盒模型导纳参数,利用改进的矢量匹配法进行该导纳参数的有理函数拟合,通过网络综合建立黑盒模型等效电路,用非线性电感取代线性电感得到整体的等效电路模型。对一台自制单相变压器建立模型并进行了工频、谐波、操作波、雷电波激励下的实验验证,仿真结果和实测数据的对比验证了本文建模方法的有效性。     

500kV主变单相替换对主保护的影响分析

结合某500kV变电站用原#1主变A相备用变压器替代存在故障的#2主变B相运行的工程实例,基于PSCAD/EMTDC建立了单相三绕组自耦变压器组的模型,对比分析替换前后的稳态和暂态特性,研究变压器单相替换后因三相绕组短路电压百分比不一致对变压器差动保护和瓦斯保护的影响.仿真分析表明该替换对变压器主保护影响不大,可以在不修改定值的情况下继续运行.为500kV变压器单相替换的工程实施提供了技术支撑.     

配电线路末端行波检测新方法

配电线路末端没有直接相连的电压互感器、电流互感器等设备,行波检测困难。通过分析线路末端配电变压器绕组的杂散电容与铁芯、外壳耦合所感应的微弱电流信号,提出了一种通过测量配电变压器铁芯接地线的微弱电流来检测线路末端行波的新方法;通过建立配电变压器的高频暂态模型,给出故障行波信号的检测判据和高压侧线路故障与低压侧线路故障的行波辨识方法。仿真分析和现场实验结果表明:该方法能检测各种故障行波信号,具有可靠性和灵敏度高、抗干扰能力强的特点。     

±800kV换流变压器不同工况下绕组电流及其谐波分量仿真分析

在高压直流输电系统中,换流变压器作为交流输电系统和直流输电系统的桥梁,其安全运行对直流系统正常运行具有重大的意义。为计算换流变压器在不同工况下的磁场及损耗,在PSCAD/EMTDC环境下搭建了云广直流输电工程仿真模型,改变参数模拟了换流变压器在不同工况下(额定运行和短时过负荷)网侧绕组和阀侧绕组的电流,并对绕组电流的谐波分量进行了分析,基于这些数据可进一步分析换流变压器谐波磁场和损耗。     

配电变压器绕组接法对其运行性能的影响

本文根据变压器基本工作原理及基本电磁关系,论述配电变压器绕组接法在能量损耗,局部过热,相电势波形,不对称运行时单相负载能力及消除负载谐波的影响等问题。     

10kV单相变压器高频无源宏模型的建立与特快速暂态仿真

提出了一种适用于变压器的高频无源宏电路模型的建立方法,并应用该方法对一个10 kV变压器进行了建模仿真。该方法首先依据测量得到的导纳参数建立其π型等效电路,然后用改进矢量匹配法对导纳参数进行有理函数逼近;为建立能进行稳定仿真的电路模型,应用起作用集方法对导纳参数的有理函数进行无源优化,再用模式搜索法对电路元件进行优化,使电路综合得到的π型电路模型仅由参数值为正值的RLCG元件组成,最终实现了变压器电路模型的严格无源性。对10 kV单相变压器进行仿真计算验证了该方法的有效性。     

10kV配电线路防雷与接地措施分析

本文主要介绍10kV配电线路防雷与接地措施,分析了配电变压器的防雷技术,以确保10kV配电网的安全运行。     

非同步采样情况下有功电能时域计量新方法

在非同步采样情况下,使用FFT分析电网信号时,会出现频谱泄漏现象,从而降低有功电能的计算精度。为保证基波和谐波有功电能的测算精度,提出时域分析基波和谐波参数的计算方法。该方法通过对基波信号进行积分来获取基波参数,在此基础上,建立基于傅里叶级数的电压和电流信号模型,并使用递推最小二乘法对采集的电压和电流信号进行模型辨识来获取基波和谐波参数,从而实现基波和谐波有功电能的测算。数值仿真结果表明,该方法不仅具有较高的有功电能测算精度,而且只需要3个额定工频周期窗口的采集数据即可获得基波和谐波的最优参数,进而可以预先获得10个额定工频周期窗口的有功电能,因而是一种有效的有功电能计量方法。     

五相永磁同步电机三次谐波电流控制比较研究

三次谐波电流的注入可以有效提高五相永磁同步电机电磁转矩的输出。以铜耗不变和最大电流不变为约束条件,分析了2种约束条件下三次谐波电流与基波电流之间的比值对电磁转矩的影响。通过分析可知,当采用基于铜耗不变作为约束条件时,三次谐波电流参考值等于ψ_(f3)/ψ_f倍的基波电流参考值时,电磁转矩最大;当采用基于最大电流不变作为约束条件时,三次谐波电流幅值为基波电流的k_w/(6k_w-k_(w3)/3)倍时,电磁转矩最大。在此基础上,根据基础电压矢量幅值、相位以及作用时间给出了3种空间矢量脉宽调制技术的最大基波电压利用率随V_(ref3)/V_(ref1)的变化趋势。最后,通过实验平台对比了3种空间矢量脉宽调制计算方法分别工作于2种约束条件下的控制效果。     

居民小区配电变压器的经济运行与效益分析

通过分析居民小区配电变压器的运行现状,结合单台变压器经济运行原理以及两台变压器并列运行区间划分的技术要求,提出了一种适用于变压器并列运行的差值损耗计算方法;该方法通过比较变压器不同运行方式下的能量损耗,精确计算该条件下的节能效益,从而实现小区配电变压器的经济运行。此文选择某典型小区进行实例分析,研究变压器运行方式与小区负荷特性之间的关系,计算变压器在不同负载率与不同运行方式下的电能损耗,并以此为依据调整变压器的运行方式,减少变压器在电能变换过程中的损耗。数据结果表明,经过优化后,该小区一年节省的电能十分可观,验证了该方案的可行性。