全数字化逆变电源输出变压器偏磁问题与抑制

针对 SPWM全桥逆变电源输出变压器直流偏磁问题 ,详细分析了直流偏磁对逆变电源的影响 ,并提出了一种基于 DSP的全数字化控制方案。在一台 4 4 0 V直流输入、5 .5 k W交流 4 0 0 Hz输出的中频逆变器上进行了系统的实验验证。实验结果表明 ,该方案对直流偏磁问题抑制的有效性和实用性。     

一种新型SPWM中频电源的研制

介绍基于ＰＩＣ１６Ｃ７３和ＳＡ８３８的ＳＰＷＭ中频逆变电源数字化控制系统,并对ＳＡ８３８的工作特点及工作原理以及单片机控制电路、隔离驱动电路、保护及干扰措施等作了详细介绍。     

单相桥式逆变电路输出变压器直流偏磁的抑制

介绍了两种防止PWM全桥逆变电源输出变压器单向偏磁的简易方法，并给出了实用电路，分析了其工作原理。该电路的有效性在400Hz 3．5kw的SPWM全逆变电源中得到了验证。     

DSP控制SPWM全桥逆变器直流偏磁的研究

提出了一种基于DSP的消除SPWM全桥逆变器直流偏磁问题的控制方案，采用TI公司的DSP芯片TMS320F240来实现。在一台400Hz 6kW样机上进行了实验，实验结果表明该方案能较好地解决全桥逆变器中的直流偏磁问题。     

逆变器中高频变压器偏磁的研究

分析了全桥式逆变器中高频变压器直流偏磁产生的原因，介绍了一种防止触发脉冲电压不对称，抑制直流偏磁的实用电路。     

PWM变换器中输出变压器偏磁的抑制

分析了PWM开关型变换器中，变压器直流偏磁问题产生的原因。给出了一种解决直流偏磁较为实用的拓扑电路，并分析了它的工作原理。该电路的有效性在20kHz／2kW的全桥逆变电源中得到了验证。     

哈密电网变压器直流偏磁实测分析

为了研究±800 kV哈密—郑州直流（调度命名“天—中”直流）对哈密地区变压器直流偏磁的影响,首先通过仿真论证了偏磁的存在,其次重点通过实测哈密地区变压器中性点的直流电流分布情况,分析哈密—郑州直流投运对哈密地区变压器直流偏磁的影响,并提出了治理措施进行实测验证。测量结果显示,哈密—郑州直流的投运对哈密地区变压器直流偏磁的影响较大,经过采取变压器偏磁抑制措施,取得了改善变压器中性点直流电流分布的效果,具有较好的推广和应用价值。     

变压器直流偏磁研究

在电力系统中,很多变压器接地的中心点都存在着直流电位差,这种电位差导致了直流偏磁现象。直流偏磁对变压器产生了很多危害,因此,对于变压器设计、制造和使用部门来说,都对直流偏磁下电力变压器的运行性能非常重视,基于此,对变压器直流偏磁进行了研究。     

500kV电力变压器偏磁振动分析

结合2座500 kV变电站内变压器的振动测试数据进行大型电力变压器直流偏磁振动机制的分析及特征的提取。首先,从变压器振动的基本原理及偏磁原理出发,分析了直流偏磁情况下变压器振动的振动机制,得到了以1个信号工频周期的2个半周期波形及能量差异较大为主要特征并包括50 Hz基频分量增加和信号复杂度增加等特征在内的偏磁振动信号的3个特征。然后,提出相应的信号特征提取方法用于获取偏磁振动的特征。最后,对结合地磁水平分量以及中性点电流直流分量筛选得到的地磁感应电流与直流输电单极运行导致的变压器偏磁振动信号进行频谱与特征提取分析。分析结果验证了提出的直流偏磁特征以及相应的特征提取方法的有效性。     

SPWM逆变电源抗直流偏磁的研究

本文分析了导致逆变电源输出变压器直流偏磁的原因．在此基础上提出了一种抗直流偏磁的对策——数字PI电压积分调节法，通过仿真实验证明了该种方法的可行性和有效性。     

变压器直流偏磁的仿真研究

为研究变压器励磁电流在正负半波严重不对称和畸变引起的直流偏磁效应,利用MATLAB软件提供的Simulink仿真工具搭建了变压器直流偏磁的仿真模型,对施加不同直流电压激励时的励磁电流畸变情况进行了仿真分析,并通过对不同直流偏磁下得到的励磁电流波形进行快速傅里叶变换,得到了变压器在不同直流偏磁下的谐波分布情况,验证了变压器直流偏磁理论.仿真分析结果表明：当变压器有直流入侵时,励磁电流上半周波发生畸变;当变压器正常运行时,励磁电流中只含有奇次谐波,不含偶次谐波分量.     

多绕组变压器 变流器结构中高频谐波分析与抑制

多绕组变压器+变流器结构是高电压、大容量电力电子装置的典型结构之一。在变流器采用PWM全控型器件时,会产生与开关频率相关的高频谐波。以单相拓扑为例,对该结构下的高频谐波特性进行了分析;在考虑多绕组变压器的情况下,得出高频谐波传输等效模型;得到了通过载波移相消除高频谐波的理论依据,并给出了具体移相规律。试验结果表明,当采用正确的载波移相方式后,变压器原边电流波形改善明显。文章的结论可以推广到三相系统中。     

基于磁通轨迹特征的变压器励磁涌流识别新方法

介绍了变压器保护正常动作率的现状,分析了当前比较流行的变压器励磁涌流判断方法,并指出缺陷。提出了一种基于磁通轨迹特征的变压器励磁涌流识别新方法,该方法根据变压器发生内部故障时铁心不饱和,而出现励磁涌流时铁心饱和的原理,利用实测的变压器电压和电流量推算变压器主磁通的轨迹,通过提取主磁通轨迹的特征来判断主磁通变化范围,从而确定变压器是否发生励磁涌流。仿真结果证明了识别方法的可行性。     

直流偏磁对500 kV变压器振动特性的影响分析

特高压直流工程单极-大地回路运行时,直流电流侵入大型变压器绕组,致使变压器振动加剧。为了深入了解直流偏磁对大型变压器振动特性的影响,分析了变压器的振动机理及直流偏磁的影响机制。在白鹤滩—江苏 ± 800 kV特高压直流输电工程调试期间,对500 kV三相变压器的中性点电流、振动信号进行了实测,量化了直流偏磁程度,分析了不同直流偏磁程度下变压器振动信号时域及频谱特征。提取了波形畸变比、奇偶次谐波能量比、累计能量占比、功率谱熵等特征量来分析直流偏磁对大型变压器振动特性的影响。结果表明：直流偏磁导致波形畸变,1个工频周期内2个半周期对应的振动波形不再对称分布;随着直流偏磁程度增加,振动信号主频分量改变,50 Hz倍频谐波分量增多,其中50 Hz奇次谐波增幅要大于偶次谐波,且影响主要集中在600 Hz以内;由于铁心饱和作用,直流偏磁增大到一定程度时,磁不平衡性降低,振动信号复杂度不再增加。     

计及直流偏磁的保护用电流互感器仿真与实验分析

保护用电流互感器(Current Transformer,CT)对电力系统继电保护的动作特性影响很大。直流偏磁会对CT的传变特性产生影响,利用其T型等值电路推导出了直流偏磁条件下的励磁电流和磁通的表达式。通过PSCAD/EMTDC仿真软件对不同直流偏移系数条件下的CT传变特性进行仿真分析,结果表明,偏磁条件下CT的磁化曲线第三象限部分会减小,二次电流波形也会发生畸变,同时二次电流中谐波幅值也在增加,当偏磁电流增加到一定值时二次谐波将会大于三次谐波,随着直流偏移系数的增加各次谐波也呈线性增长,而基波幅值在减小。同时,设计了交流叠加直流的实验电路来模拟直流偏磁现象以对保护用CT的传变特性进行实验分析。实验结果表明,在偏磁条件下CT不能正确传变一次电流,在偏磁条件下CT二次电流有效值会减小,同时基波幅值也相应减小,而其余各次谐波的幅值呈线性增加,对角差的影响较电流误差而言更为严重。由此可见,直流偏磁改变了保护用CT的传变特性,对采用基波分量算法及谐波制动方案类型的保护构成严重威胁,降低继电保护的可靠性。     

直流偏磁下的变压器振动仿真与试验

针对变压器实际运行中经常会出现振动异常现象的问题,结合变压器铁心和绕组的振动机理,给出了变压器铁心和绕组所受电磁力方程和位移方程。利用COMSOL电磁场模块中的瞬态电流源建立电场模型,然后选择感应电流单元以电场模型计算结果作为激励源建立磁场模型,实现第一次电磁场的耦合建模。利用结构力学模块中实体应力应变部分建立结构力场模型,将电磁场耦合计算出的电磁力结果作为载荷加到力场模型中,实现第二次耦合,并最终得到发生直流偏磁时变压器内部磁通密度、机械应力分布、张力分布以及位移场分布的变化规律。通过搭建变压器振动试验平台,验证了铁心振动仿真模型、绕组振动仿真模型的正确性。     

500 kV电力变压器直流偏磁耐受性能的仿真研究

为了深入研究500 kV电力变压器的直流偏磁耐受性能,根据J-A磁滞回线理论,基于电路磁路模型建立了500 kV自耦变压器的直流偏磁仿真模型,通过改变J-A模型中的关键参数,仿真研究了矫顽力、剩磁和磁滞损耗等硅钢片磁化特性对500 kV变压器直流偏磁耐受性能的影响。仿真结果表明,变压器直流偏磁时,励磁电流出现畸变,有偶次谐波出现,励磁电流随直流分量的增大呈现不同的增幅。当磁滞回线的矫顽力增大时,励磁电流及其总谐波畸变率随外加直流分量的增幅变小。当剩磁和磁滞损耗增大时,励磁电流及其总谐波畸变率随外加直流分量的增幅加剧。研究结果可为大型变压器直流偏磁耐受能力评估及直流偏磁抑制措施提供理论依据和新思路,具有一定的实用价值。     

基于PExprt的反激变压器损耗仿真分析

采用经典设计方法设计了一款反激变压器,通过PExprt仿真分析,验证了设计结果的一致性,采用2D有限元电磁场仿真分析了气隙效应对变压器的影响,证明气隙效应对变压器损耗有较大影响。研究了变压器磁心损耗的计算方法,发现采用Jiles-Atherton方法计算的结果更接近真实损耗。最后仿真分析了高频效应作用下线圈的损耗,结果表明考虑高频效应后,变压器的功耗、温升都远大于经典设计法的设计值。     

直流偏磁条件下电力变压器振动特性研究进展

基于电力系统中直流偏磁成因及变压器振动机制的分析,结合演绎铁磁材料本构关系的基础理论,从磁畴理论、现象学理论、热力学关系及弹性力学4个角度对磁致伸缩的建模机理与存在的问题进行了分析。在此基础上,对发生直流偏磁时磁致伸缩的现有计算模型进行对比,并讨论了发生直流偏磁时的硅钢片实验与变压器现场测试等研究中的不足,继而探析变压器振动的实验研究中直流电源的引入方式。综合分析现有研究进展后指出,为了给评估变压器承受直流偏磁能力与指导变压器的设计等提供参考,亟需研究直流偏磁时铁磁材料的磁化特性与磁致伸缩的模型这2个科学问题。     

变压器直流偏磁治理站点选择优化研究

提出了一种利用多指标综合评价方法配置直流偏磁治理设备的优化方法。通过对变压器直流偏磁的产生机理及其影响因素的分析,利用多指标综合评价方法建立满意优化计算模型。计算各变电站在直流偏磁影响下运行状态的满意度及其需要进行直流偏磁治理的紧迫程度,采用迭代方法提取需要进行直流偏磁治理的最小变电站点集合。最后利用具体算例说明优化方法的使用效果。优化方法的使用可改善直流偏磁设备配置的合理性,扩大单台直流电流抑制设备的直流偏磁治理面积,提高了设备利用率,降低了直流偏磁治理的设备投入。