换流变压器直流偏磁的理论分析和仿真研究

对直流偏磁下产生的励磁电流各谐波成分进行理论分析和仿真验证。研究结果表明,换流变压器直流偏磁下的励磁电流中二次谐波占主要成分,二次谐波与注入直流电流呈线性关系,且其随直流电流的增长幅度要高于其他低次谐波。     

直流偏磁条件下换流变压器空载特性分析

为了深入研究直流偏磁对换流变压器运行性能的影响,基于瞬态"场-路耦合"方法,使用实际产品参数建立了二维求解模型.结合铁心材料磁导率的非线性,利用该模型分析了不同直流入侵情况下,换流变压器空载时励磁电流的波形曲线及铁心磁感应强度变化.另外,依据半波平均算法定量分析了在不同等级直流偏磁电流作用下空载损耗情况.结果显示,直流偏置水平的升高使励磁电流波形畸变;低次谐波逐渐增加;铁心磁密峰值呈非线性增长并趋于饱和.同时,空载损耗也随之增加.该方法为考虑换流变压器偏磁时的设计和维护提供了有效手段.     

特高压换流变压器差动保护适用性分析及其改进方法

特高压换流变压器具有特殊的结构和运行方式且与非线性元件换流器相连,导致其与交流变压器特性不同,传统变压器保护原理可能不再适用。文中分析了传统基于二次谐波制动的比率式差动保护在特高压直流输电系统中的适用性;针对传统变压器保护在换流变压器阀侧发生单相接地故障时出现严重延时的问题,利用该工况下差流中的直流分量大、励磁涌流时直流分量小的特点,在传统变压器保护原理的基础上提出一种基于直流分量的特高压换流变压器差动保护改进新方法;通过PSCAD仿真验证了改进新方法的可行性。     

新型倍流整流方式零电压开关PWM全桥三电平直流变换器

通过在基本的倍流整流方式零电压开关PWM全桥三电平直流变换器的一次侧绕组中串联一个阻断电容,提出一种新型变换器．该变换器利用阻断电容的电压使一次侧电流在零状态时快速下降,不必要求变压器漏感极小;输出整流管能够自然换流,避免了反向恢复造成的电压振荡和电压尖峰．并分析变换器的工作原理,通过仿真实验验证该变换器的可行性．     

三维内肋管内油的层流换热实验研究

介绍一种高效传热管件——三维内肋管。通过实验与光管进行换热及流阻上的比较,再通过多元回归方法得到了热阻及换热实验关联式,井分析了肋形结构尺寸和排列方式对三维内肋管内高粘性流体在层流状态下的受迫对流换流热及流阻的影响。     

电压型变流系统研究

本变流系统,采用具有辅助可控硅换流的电感储能型逆变电路.这种逆变电路适于调频范围宽的大、中功率的变频系统.其特点是:环流小,换流效率高,适应负载能力强. 可控硅变频技术的中心问题是换流问题,本文对逆变主回路的换流过程进行了分析和探讨。这种逆变电路换流电容储存的能量不是消耗或反馈至电网,而是重新储入换流电容器作为下一次换流能量. 整流主回路采用三相全控桥式电路.电容滤波.当主回路的直流超过某一给定值时,移相角迅速后移,使整流桥工作在逆变状态.从而实现过流和短路保护。     

利用变步长Runge-Kutta法分析换流变压器油纸绝缘结构瞬态电场

换流变压器极性反转瞬态电场仿真往往采用定步长方法,为了保证计算精度,往往采用较小的时间步长,计算量较大.为了有效地降低换流变压器极性反转瞬态电场仿真分析时的计算代价,根据各时步的局部截断误差,提出采用变步长显式Runge-Kutta法分析极性反转瞬态电场.并用所提方法对换流变压器阀侧绕组典型模型在极性反转电压下的瞬态电场进行了分析,计算结果表明本文提出的方法可以有效地降低计算代价,能够用于换流变压器极性反转瞬态电场的分析计算.     

换流变分接头控制策略与运行分析

作为高压直流输电系统控制的基本手段之一,换流变分接头控制对高压直流输电系统的调控起着非常重要的作用,为确保换流变分接头与换流阀触发角α(或逆变器的关断角γ)密切配合,使换流器在最优参数下运行,通过对换流变分接头各种不同控制策略的介绍,并结合一起分接头控制失败案例进行分析,为提高换流变运行可靠性,减少换流变分接头机械故障率,提供了运维方面的建议。     

小方坯连铸机中间包内钢液流动水模试验研究

在小方坯连铸机四流梯形中间包内,使用不同形状的冲钢砖对钢液流动状态的影响,进行了水模试验研究。试验发现,注流的旋转散乱与中间包内钢液的流场有密切关系。通过水模的多次试验找到了较合理的冲钢砖结构,使钢液的流场更趋合理,消除了注流的旋转散乱状态。     

可控硅串级调速系统谐波分析

本文对可控硅串级调速系统采用自然换流方式与采用强迫换流超前导通方式下所产生的谐波电压和谐波电流进行了数学分析和比较。计算结果表明采用强迫换流超前导通方式的新型串级调速系统由于采用L—C换流环节,在换流过程中电容器充放电,在变压器次级引起额外的高次谐波电压分量,其最低次谐波为6次,幅值增加约15.9％Uem,加重了高次谐波对电网的污染是不容忽视。因此,文中还提出了相应的抑制高次谐波的途径。     

三相单级全桥PFC电压尖峰机理分析与抑制

介绍了一种基于全桥结构的三相单级功率因数校正(PFC)变换器,该变换器工作于电感电流断续模式(DCM),电感电流即输入电流的峰值自动跟踪输入电压,可实现功率因数校正.建立了桥臂开关对臂导通时变换器的简化模型,并分析了该阶段变压器原边电压尖峰的产生机理.分析结果表明,由于变压器漏感的存在,变压器原边于桥臂开关对臂导通期间将产生很大的电压尖峰,该电压尖峰大小由变压器原边的漏感、电流与并联电容三个参数决定.最后,结合电路的工作原理,提出了一种变压器原边无源缓冲电路来抑制该电压尖峰.实验结果表明,变压器原边的电压尖峰得到了有效抑制.     

三相单级全桥PFC变换器电压尖峰产生机理分析与抑制

介绍了一种基于全桥结构的三相单级功率因数校正(PFC)变换器,该变换器工作于电感电流断续模式(DCM),电感电流即输入电流的峰值自动跟踪输入电压,可实现功率因数校正。详细分析了当桥臂开关对臂导通时,变压器原边电压尖峰的产生机理,并提出了一种变压器原边无源缓冲电路来抑制该电压尖峰。实验结果表明,变压器原边及各开关管电压尖峰得到了有效抑制。     

具有无源钳位网络的ZVZCS变换器

针对传统ZVZCS变换器拓扑结构过于复杂、电路损耗过大的缺点,提出了一种具有无源钳位网络的新型全桥ZVZCS DC-DC软开关变换器.这种新型的ZVZCS变换器在副边添加变压器的辅助线圈,组成一个简单的无源钳位网络.钳位网络通过变压器线圈对钳位电容充电,再由钳位电容放电给负载,使原边电流复位较快,从而实现滞后桥臂零电流的条件,并同时降低了副边的电压尖峰.由于避免了饱和电感的使用,解决了传统ZVZCS全桥变换器的占空比丢失问题,使得整机功率损耗小、效率高.本文详细分析了该变换器的各种工作模态,并通过一台96 W,100 kHz的实验样机进行了验证.结论表明该拓扑具有结构简单、工作状态易于实现等优点.     

双Buck-Boost集成DAB型三端口直流变换器电流应力优化

针对双Buck-Boost集成双有源桥型三端口直流变换器高频链的电流应力优化问题,提出相应的控制方法. 为了实现对各个端口电压与功率的调节,高频变压器原边采用占空比控制,原、副边之间采用移相控制. 副边2个桥臂之间的内移相角可以作为第3个控制量,以实现优化控制目标;提出在传统控制方法的基础上引入副边桥臂间的内移相控制,实现优化高频链电流应力的效果. 建立三端口直流变换器高频链各模式下电流应力优化问题的数学模型,给出电流应力优化的实现条件. 搭建500 W的实验样机,对所提的电流应力优化控制方法进行实验验证. 结果表明,利用该方法可以有效地降低高频链的电流应力,提升系统效率,负载端口轻载时的效果更加明显.     

改进型三绕组谐振升压变换器

文中提出了一种改进型三绕组谐振升压变换器,一次侧采用有源钳位技术,抑制电压尖峰、实现主/辅开关管的ZVS及变压器的磁芯复位、提高变压器利用率.二次侧采用谐振软开关技术,实现二极管D 1和D 2的ZCS、消除反向恢复问题、降低开关损耗.高频变压器采用三绕组结构,正/反激模式交替导通,降低副边绕组电压应力,提高变换器整体效率.文中对该变换器的工作模态进行详细分析,给出主功率电路参数设计方法,最后搭建了400 W的仿真和实验平台,实验结果验证文中理论分析与设计的可行性.     

变压器后备保护灵敏度分析简

不同联接组别的变压器二次侧发生两相短路故障时,流过变压器一次侧电流的大小和方向均不一致。对于单侧电源的变压器如果电流互感器的接线方式不合适,会影响保护灵敏度,因此二次侧不对称短路时,流过一次侧各相电流的大小和方向,对变压器保护非常重要。Y,Yn12低压变压器低压侧单相接地发生故障时,安装于侧过电流保护不能反应Yn侧的单相接地故障。提出了变压器后备保护的接线方式及提高低压变压器负荷侧单相接地故障灵敏度的措施。     

变压器绕组变形测试抗干扰研究

针对电力变压器绕组变形测试仪信号易受干扰的问题,提出基于有源采样的抗干扰研究.在测试仪信号注入端及响应端进行分别取样后,信号经过运算放大器进行信号放大,再通过气体避雷器和瞬态电压抑制二极管进行信号保护,最后将处理后的信号用于计算传递函数,根据传递函数判断变压器绕组是否发生变形.     

一种新的零电压零电流开关的直流-直流变流器

提出了一种新的零电压和零电流开关(ZVZCS)直流-直流变流器。此变流器采用一个原边辅助型变压器进行隔离,结构简单,仅使用一个辅助变压器和两个二极管来获得超前桥臂零电流开关(ZCS);辅助变压器的额定容量约为主变压器的10%。此变流器具有良好的负载电流控制能力,可使因电路的不对称性或瞬态现象而产生的磁饱和的可能性大大降低。这是采用变压器隔离的直流-直流变流器的一个十分重要的特色。该变流器的性能通过一个实验原型线路的测试得到了验证。     

基于新型换流变压器的直流输电系统滤波设计及仿真

论述了新型换流变压器所具有的谐波屏蔽特点。为实现这一功能,对变压器的3个绕组结构进行了改进,绕组的阻抗采用了"零阻抗"设计;实验平台为小型化了的直流输电系统,在整流侧采用了新型换流变压器;根据HVDC系统谐波含量计算方法,对实验平台的整流侧和逆变侧中的无功补偿量进行了计算及分配,并以此为依据对各类滤波器的参数进行了设计。最后运用MATLAB/Simulink分别进行了建模和仿真,变压器和滤波器都采用了设计参数,通过仿真结果表明采用新型换流变压器完全可以实现滤去谐波的功能。