变压器直流偏磁场路耦合计算中的磁化曲线拟合

为分析变压器直流注入方式对交流励磁的影响,利用三维有限元方法计算单相变压器的直流偏磁问题。以实际电力变压器为例搭建仿真平台,根据其具体参数建立模型,对比分析在原边和副边分别注入直流时变压器的直流偏磁情况。仿真实验结果表明,两种注入方式下交流电流的波形基本相同。

直流偏磁对变压器的影响

本文简要论述了变压器发生直流偏磁的原因，危害以及抑制措施，对近年来变压器直流偏磁的研究进行了综述。

在分析变压器直流偏磁原理的基础上,应用pscad电磁暂态仿真软件分析了直流偏磁对变压器励磁电流的影响。现场实测了直流输电单极和双极两种运行状态下变压器中性点电流、直流偏磁引起的母线谐波、变压器振动和噪声。经过仿真与实测的综合分析得出,变压器中性点电流超过变压器额定电流的5%时就会引起励磁电流的严重畸变。直流偏磁对变压器低压侧的影响最大,已经出现明显位移,高压侧和中压侧虽然位移变化不大,但速度和加速度最大增幅达8～9倍,变压器遭受了很大的冲击力。最后建议采用中性点串接电容的方法来限制直流偏磁。

以交直流输电系统混合运行引起的变压器直流偏磁为背景,阐述当直流输电系统以单极大地回线方式、双极电流不对称方式或双极电压/电流均不对称方式运行时产生的直流偏磁问题对中性点直接接地变压器的影响,根据现有的最新技术及实际情况分析与比较变压器中性点直流偏磁的抑制措施,力求找到最优方式,达到使变压器振动降低、噪音减小、寿命延长的目的。

以实例阐述了单相电力变压器的试验方法,研究了变压器在额定电压情况下发生直流偏磁时,励磁电流、运行噪声和振动等特性的变化。

分析了在正弦波逆变电源中工频变压器产生直流偏磁原因的基础上,运用数字pi控制方法,调节触发脉冲的宽度来加以抑制。通过在逆变电源中的应用与调试,验证该方法的可行性。

在单相正弦波逆变电源中,因逆变电源直流侧的电压较低,而输出额定交流电压较高,需要用升压变压器进行升压,与负载电气隔离,并对降低逆变桥开关管的额定电流有利,但存在两桥端输出电压脉冲列在基波周期内正负伏秒值不相等。

电力变压器在实际运行中若通过中性点注入直流电流，该电流会使变压器铁心磁化，磁工作点发生偏移，引起铁心的单方向饱和，使变压器出现直流偏磁现象。通过直流偏磁耐受试验，得到如下结论：直流偏磁对励磁电流奇次谐波含有率影响较大，4a直流下与无直流电流时相比，

在pscad/emtdc中搭建了交流变电站及德宝直流详细模型。分析了750kv自耦变压器(交流主变)发生直流偏磁时交直流系统中各种谐波的变化情况,详细分析了各谐波幅值大小与直流偏磁程度的关系,推导了直流传输功率波动与直流系统中各次谐波的关系。介绍了仿真结果。

逆变器输出变压器的直流偏磁会对逆变器、输出变压器以及交流负载产生不良的影响,严重威胁逆变器的可靠运行。针对逆变器输出变压器直流偏磁问题,提出了一种简单、实用的基于pr控制策略的数字信号处理器(dsp)实现方案,并在理论研究的基础上,通过一台50hz/3kw单相逆变器验证了该方案的有效性。实验结果表明,该方案不但可以实现对直流偏磁的良好抑制,还可以实现控制系统良好的动、静态特性,具有很好的实用性。

本文针对数字化多环控制下组合式三相逆变器输出变压器的直流偏磁问题,详细分析了直流偏磁对逆变器的影响。结合基于abc坐标系下重复控制加电压电流双环控制的多环控制方案,提出了一种针对多环控制的直流偏磁抑制策略。在一台额定功率为500kva的组合式三相逆变器上进行了实验验证。实验结果证实了该策略对直流偏磁问题抑制的有效性和实用性。

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。

针对变压器发生直流偏磁时无功补偿电容器电流谐波过大的现象,基于jiles-atherton模型,在mat-lab平台下,建立了变压器直流偏磁仿真模型,仿真结果与实测数据符合很好。计算了不同直流偏磁电流条件下的电容器谐波电流,结果表明各次谐波随直流电流增加而近似呈线性增加,各电容器组之间发生4次谐波放大现象,容易造成电容器电流总有效值过大。通过增大串联电抗值来增加串联电抗率,可以避免4次谐波放大,增强无功补偿电容器组的直流偏磁承受能力。

变压器在运行过程中经常会出现直流偏磁情况，这就会造成无功补偿电容器运行异常，其中最为常见的就是电流谐波异常。电流谐波异常更会造成无功补偿电容器运行故障，严重影响着电力系统的稳定运行。我国直流变电技术的发展，对变压器直流偏磁特性的探讨就显得尤为重要。此次研究主要探讨直流偏磁对无功补偿电容器的影响因素及其补偿办法。

DW470_50硅钢片磁化曲线的曲线拟合_陈仁生

城市轨道交通的发展容易引起变压器直流偏磁问题,噪声与振动特性监测是判断变压器运行状态的重要手段.为此,研究了由城市轨道交通引起的变压器直流偏磁问题的产生机理,对直流偏磁条件下变压器的噪声与振动信号进行了现场监测,分析了直流偏磁前后变压器噪声与振动特性,从中提取了直流偏磁特征量,并将该特征量与变压器噪声与振动信号的变化趋势进行对比.结果表明,变压器直流偏磁问题的产生与城市轨道交通的运行状态有关,变压器出现直流偏磁时,其噪声、振动以及中性点直流信号急剧增大且具有相同的变化趋势,以噪声与振动信号奇偶次谐波比为特征量能够对变压器直流偏磁状态进行有效评价.

高压直流输电以单极大地回线方式运行时,会造成附近变压器直流偏磁。本文针对这一现象,提出一种中性线电容隔直可控开断桥的新电路拓扑结构,来抑制直流偏磁。与传统电容隔直电路相比,利用桥路中直流电感来限制故障初期短路电流上升变化率,且无需控制系统响应,瞬时自动投入,从而避免暂态电流冲击损坏电容器。确保了中性点有效接地,使控制系统有充足的响应时间切换工作方式。并详细给出电路的等效结构,电压、电流解析结果及电容器等电路参数的选取依据。利用pscad/emtdc软件对比分析了系统故障时加入隔直装置抑制瞬态冲击电流的效果。制作了小功率的隔直实验装置,实验结果与仿真相吻合,证明了该方法的有效性和实用性。

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探索全站仪的综合误差规律,在相同时段和相似的环境中,利用曲线拟合高程的方法,通过插值,获得其在任意距离测量的高差改正值。适用于经常需要重复观测的高程点,例如高速公路、机场的测量和竣工高程的验收。

为了研究高压直流输电系统中直流偏磁电力变压器叠片铁心中的损耗及磁通分布,提出并研制了完全按照电力变压器铁心的标准设计和叠装工艺制作的叠片铁心模型。通过模型实验获得了叠片材料在不同偏置磁场作用时的损耗曲线,解决了直流偏磁条件下叠片铁心三维电磁场数值计算中所需要的材料性能数据问题。考察了不同偏置磁场作用下变压器铁心取向硅钢片中的损耗和磁通分布,研究不同偏置磁场强度对取向硅钢片特性的影响,提出解决计算三维非线性和各向异性涡流问题的实用措施。研究表明,不同偏磁工况下模型铁损和磁通的计算结果和测量结果具有较好一致性,所得结果和结论有助于通过优化设计来提高电力变压器的性能指标。

设计太阳能并网逆变电源时必须考虑到直流偏磁对输出变压器的不良影响。导致变压器直流偏磁的因素包括控制系统引起的偏磁、驱动电路元件参数的分散性引起的偏磁以及主电路引起的偏磁。检测变压器的初级电流,通过dsp计算提取出初级电流的直流分量,再用闭环pi控制算法计算出抑制直流分量所需的补偿量,并将其加载到控制量中,可有效抑制变压器初级的直流偏磁。