基于等效励磁电感波形相似度的变压器绕组轻微故障检测方法研究

针对大型电力变压器绕组轻微匝间短路故障、匝间电弧放电故障在线检测困难的情况,文中提出了基于等效励磁电感波形相似度的变压器绕组轻微故障的检测方法。通过分析等效励磁电感在变压器不同工况下的特征,利用Hausdorff距离量化等效励磁电感在不同工况下波形之间的差异。与此同时,为了消除等效励磁电感的测量误差,使用小波熵阈值滤波方法对数据进行预处理,并利用余弦多项式分解重构信号的方法消除等效励磁电感的零点误差,提高了等效励磁电感的计算精度。最后搭建了变压器绕组轻微匝间故障、绕组电弧故障的仿真模型,对所提出的方法进行了仿真验证,仿真结果表明,该方案能够可靠的识别变压器绕组的轻微匝间故障和匝间电弧放电故障。     

一种适用于Y/△接线变压器的励磁电感计算方法

现有的励磁电感计算方法需要使用变压器各侧绕组电流,按照典型的电流互感器配置方案,Y/△接线方式变压器△侧绕组电流未知,故不能直接利用现有方法求得励磁电感。提出了一种适用于Y/△接线变压器的励磁电感计算方法,不需要测量绕组电流,直接利用△侧线电流,在分相列写回路方程的基础上,消去绕组环流的影响,计算各相的励磁电感。EMTP仿真验证了该算法的正确性。结果表明,基于该算法得到的励磁电感能准确、有效、灵敏地识别励磁涌流和内部故障状态,在超高压大容量变压器及220 kV以下电力变压器的保护方面具有较好的工程应用前景。     

双绕组变压器漏感参数计算及其在阻抗电压设计中的应用

确定了双绕组变压器漏电感和励磁电感参数,以一台高阻抗变压器设计为例,对阻抗电压的设计值、仿真计算值及实际测量值进行了对比。     

CLTLC多谐振变换器的磁集成方法

基于印制电路板(PCB)绕组及平面变压器技术,提出一种仅包含单一磁件的磁集成设计方案,可有效解决多谐振变换器中磁性元件数量过多的问题,并将其成功应用到CLTLC多谐振变换器中.该变换器的所有磁性元件,包括两个谐振电感和两个高频变压器,都可集成到EIE型磁心结构中.为实现变压器励磁电感和漏感的解耦控制,利用矩阵变压器思想...     

基于零序过滤的变压器励磁电感计算方法及涌流识别

目前,以单相变压器T形电路为基础,利用等效瞬时电感的变化特性识别励磁涌流的方法效果较好,但计算励磁电感需使用变压器各侧绕组电流,对于Y,d接线变压器,如果电流互感器按典型方案配置,其三角形(△)侧绕组电流未知,故不能直接利用现有方法计算励磁电感。文中提出一种基于零序过滤的励磁电感计算方法,无需测量△侧绕组电流,只需利用△侧线电流就可计算出代表正、负序分量共同作用结果的励磁电感,且计算结果在变压器正常运行、故障及涌流时都有显著特征,可准确、有效地识别励磁涌流和内部故障状态。PSCAD仿真验证了该算法的准确性。     

基于磁化曲线的分段式变压器励磁电感等效方法研究

提出一种基于磁化曲线的分段式变压器励磁电感的等效方法。分析了传统线性化基本磁化曲线中变压器励磁电感等效为线性定值的弊端;采用分段表达式方法,根据每段不同特点设置不同的数学表达式,找到励磁电感随时间的变化关系。仿真结果表明,该法准确地描述了变压器饱和时励磁电感的变化情况,为变压器励磁涌流识别及差动保护原理的拓展提供了参考。     

漏电感参数辨识技术在线监测变压器绕组变形

电力变压器运行过程中发生绕组变形将会导致绕组漏感参数发生变化,为了实现变压器绕组的在线监测和预知性维修,以变压器回路方程作为参数辨识模型,提出了一种利用最小二乘算法进行绕组漏电感参数实时辨识从而实现绕组变形在线监测方法,推导了用于变压器漏电感参数辨识的方程,分析了辨识结果产生误差的原因,并对忽略励磁电流带来的误差进行了补偿。动模试验数据及仿真数据验证了参数辨识结果具有较高的精度,且不受负荷变化及功率因数变化的影响,同时利用绕组模拟变形数据验证了绕组变形在线监测实现的可行性。     

新型高频功率变压器研究

介绍了高频功率变压器的作用和特征 ,定量分析了高频功率变压器的励磁电感和漏感 ,明确了励磁电感和漏感的影响因素 ,阐述了高频功率变压器热阻与输出功率之间的关系 ,并提出了适合大功率软开关逆变器的新型功率变压器的研究方法。     

变压器剩磁对绕组变形试验的影响

随着变压器遭受短路冲击的次数增多,绕组变形试验在变压器状态监测及评估中变得越来越重要。为提高变压器绕组变形试验结果的准确性,详细阐述了剩磁是如何对绕组变形试验产生影响的。从变压器结构和电感参数测量的角度出发,分析了剩磁与励磁电感之间的关系。基于对低电压短路阻抗法原理的深入研究,分析了剩磁是怎样破坏准确测量低电压短路阻抗的前提条件。通过重新审视频率响应分析法的基本原理,分析了在剩磁存在时变压器绕组幅频特性测试结果的变化情况。现场试验结果证明了理论分析的正确性。为确保绕组变形试验的可靠性,试验开始前须采取必要的消磁措施。     

利用磁滞回线辨识变压器励磁电感研究

针对变压器在空载情况下副边电压,电流数据未知,励磁电感不易获取的缺陷,提出了利用变压器磁滞回线上的离散数据点求励磁电感的方法。该方法具体步骤是首先根据变压器空载时原边的电压电流采样数据点找出此时关于磁链与电流的函数关系（磁滞回线）,然后由磁滞回线上关于磁链和电流的离散数据点找出算法求励磁电感。通过ATP和Matlab软件相结合,仿真出了磁滞回线和相对应的励磁电感,得出了磁滞回线和励磁电感变化情况与理论分析相符。此方法可以求出空载时的励磁电感。     

基于绕组不平衡参数回路方程的变压器保护原理

现有的基于变压器模型的保护原理摆脱了励磁涌流的影响,但没有考虑绕组参数的不平衡,所引起的误差可能会使保护误动。从变压器回路方程出发,利用△侧绕组内的不平衡电流来联系三相回路方程,推导得到变压器正常运行时的绕组不平衡参数回路方程等式。该等式考虑了△侧不平衡三相绕组中,任意一相绕组对原副边其他两相绕组的影响。根据变压器内部发生故障时绕组参数发生变化、正常运行时的回路方程等式不再成立这一特征,构成了基于绕组不平衡参数回路方程的变压器保护原理,并提出了保护判据。实验结果表明,所提出的保护原理能够快速可靠地识别变压器内部故障,且不受励磁涌流的影响。     

A novel magnetizing inrush current suppressor of energized transformers

The magnetizing inrush possibly occurs when the transformer is energized in the case of no load or a light load. The reason rests with the saturation state or even deep saturation state of the transformer core due to many factors such as inception angles, residual flux, and so on. Both the transformer itself and the power quality in the power system will be adversely impacted by the magnetizing inrush. By utilizing the tertiary winding of a three‐windings transformer, a new technique called ‘magnetizing inrush suppressor’ (MIS) is proposed to eliminate the inrush. When the transformer is switched on, it allows the voltage on the tertiary winding to climb gradually and ensures that the voltages on both sides have the same phase but different magnitudes. In this case, the inrush current can be eliminated successfully. Finally, simulation tests based on PSCAD are performed and analyzed in detail, and the validity of the proposed approach is confirmed. © 2016 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

不接地系统中电磁式TV异常运行的仿真分析

用MATLAB软件仿真研究了中性点不接地系统中电磁式电压互感器在系统正常和接地故障运行的全过程 ,分析了TV励磁涌流造成熔丝熔断的规律性及开口三角绕组电压异常的原因。研究发现 :TV的励磁特性和高压绕组直流电阻、系统三相对地电容及其对称性以及系统的阻尼率均对TV励磁涌流有明显影响。另外 ,系统运行参数变化后还可能出现各种频率的铁磁谐振。电磁式TV在使用中应注意选用励磁特性好的产品、减少同一系统中TV中性点接地的数量、保持系统三相对地电容的对称性 ,同时注意高压绕组中性点的绝缘配合问题。     

倍极感应励磁同步发电机的电感参数与转子励磁电流

在倍极感应励磁同步发电机中，转子励磁绕组中的励磁电流是由定于直流绕组建立的倍极磁场感应产生。转子励磁电流与定于直流绕组电流之间的关系是其重要电磁关系，通常用绕组电感参数表达，但由于该类电机结构的特殊性，有关电感参数的计算十分困难。本文从电感系数的基本定义出发，提出了一种有关电感系数的等效计算方法，并由此得出了用绕组参数表达的转子励磁电流实用计算公式，其正确性得到了实验验证。     

电感储能与充磁线圈的能量转换

为了提高电感储能的功率脉冲电源向充磁线圈负载放电的转换效率，从电感之间能量交换的原理入手，分析了影响系统转换效率的因素，推导了负载线圈电感的表达式；并据此给出了转换效率与负载线圈匝数之间的关系与特性曲线。研究结果为电感储能的充磁机负载匹配提供依据．     

高压内置型高阻抗变压器励磁涌流计算分析

介绍了高压内置型高阻抗变压器的技术特点,并对变压器励磁涌流的产生机理、计算方法进行了深入分析,通过实例分析进行了验证。     

基于等值回路平衡方程的变压器保护原理

利用在正常运行及励磁涌流状态下,由原副边绕组回路方程得到的回路平衡方程值为零,而在内部故障状态下回路平衡方程值不再为零这一特征,构成了基于回路方程的变压器保护原理,并推导出应用于单相变压器、三相Y/Y、 Y/△接法变压器的保护动作方程。由于变压器绕组漏感参数难以求取,且在运行过程中绕组变形将会导致漏感参数发生变化,文中采用最小二乘算法对变压器漏感参数进行实时在线估算,以提高算法灵敏度。动模试验表明:该算法原理清晰,能够不受励磁涌流的影响,快速可靠地识别变压器各种故障,且特征明显,其动作门坎有较大的裕度。     

基于MATLAB单相变压器的仿真建模及特性分析

建立了一种单相变压器仿真模型,对单相变压器空载合闸的励磁涌流和二次侧绕组内部短路一次侧电流进行了仿真及分析,仿真结果与理论分析相吻合.     

单调谐滤波器的自动调谐控制

为解决滤波器失谐问题,建立了自动连续调谐滤波器的实验系统,在单调谐滤波器中引入自动调谐功能 自动调谐系统由连续可调电抗器和自动调谐控制系统组成。电抗器用双绕组正交磁化原理,改变控制绕组的直流 电流可在线连续调节电感量,电抗器有反向调节特性和足够的调节范围,能满足滤波器失谐的补偿要求。控制系 统以滤波器的h次谐波阻抗角为控制目标,采用PI调节规律和设定限幅与死区等策略,保证了自动调谐系统的性 能和稳定性。实验结果证明了失谐补偿策略的正确性和自动调谐滤波器的可行性。     

基于MODWT的变压器绕组轻微故障检测及分类研究

本文基于变压器在不同运行工况下的等效瞬时励磁电感的差异,利用最大重叠离散小波变换 (MODWT) 提取有效故障特征参数,实现对变压器绕组轻微匝间故障以及匝间电弧放电故障的检测。首先提取变压器在各种工况下的电气量,求取等效瞬时励磁电感,选取基于db4小波函数的最大重叠离散小波变换进行分析,提取特征量。将故障特征量作为决策树的训练集和测试集,从而实现变压器绕组轻微故障的识别以及分类。最后通过仿真证明,所提出的算法能够准确检测以及区分励磁涌流、轻微匝间短路故障以及匝间电弧放电故障。