A Probabilistic Analysis on the Harmonic Cancellation Characteristics of the Scott Transformer

The Scott transformer is widely used in electric railway systems when there are two unbalanced single-phase loads as this transformer can reduce unbalance currents. This paper investigates whether or not the Scott transformer can also reduce harmonic current. Our study shows that it can reduce the harmonic current when single-phase loads have identical harmonic characteristics. This harmonic reduction occurs through the cancellation of harmonic currents of single-phase loads in the transformer windings. Our studies also show that there is some degree of cancelation even when the loads do not have identical harmonic characteristics. The cancellation depends on load balance factor and harmonic order.

适用于中抽式Scott牵引变压器的负序补偿方法

传统的负序补偿原理主要是针对直接供电方式的牵引供电系统,并不适用于自耦变压器供电的牵引供电系统。考虑到中点抽出式Scott牵引变压器在自耦变压器供电的牵引供电系统中得到了大量应用,本文中作者以该系统为研究对象,首先对牵引供电系统的结构进行分析,然后通过对牵引变压器一次侧与二次侧电压电流关系分析,提出一种适用于自耦变压器供电的牵引供电系统的负序补偿原理,并结合移相构造原理提出一种负序补偿电流计算新方法,最后通过仿真对本文提出的补偿方法的有效性进行验证。

基于大容量SVC的SCOTT变压器电能质量治理方案及应用

针对斯科特变压器由于运量增大、主变压器的两相工况差异大而造成的电压波动大、功率因数低、谐波和负序电流大的问题,提出在变压器55 kV侧接1个大容量晶闸管控制电抗器支路和3个固定电容补偿支路,其中晶闸管控制电抗器支路和2个固定电容补偿支路安装于重载臂,而另一个固定电容补偿支路安装于轻载臂。结合其拓扑结构,提出以负序电流最小为目标的多约束无功功率优化控制数学模型,并对其控制过程进行详细分析。实际应用表明:该装置解决了重载臂的电能质量问题,使电压跌落从30%减少到11%,功率因数由0.76提高到0.98;并显著减少高压侧的负序电流,提高了变压器的效率和利用率。

Scott接线牵引变压器运行特性与等值模型研究

利用漏磁阻抗概念讨论了Scott接线变压器的负载特性 ,特别是中性点电位偏移问题 ;提出了Scott接线变压器的两相等效电路 ,并揭示出了与利用系统坐标变换方法一致的三相—两相阻抗变换关系。

Scott变压器绕组变形在线监测研究

通过对Scott变压器的理论分析,提出利用在线监测原、次边电压和电流,实时计算绕组的短路电抗来判断Scott变压器绕组变形的方法。仿真计算表明,变压器运行条件和外部因素的变化对短路电抗测量影响甚小。该方法可以为运行中的Scott变压器绕组提供准确的监测信息。

基于模型的SCOTT变压器保护原理研究

根据对SCOTT变压器的电磁分析,推导出了其电压平衡方程,进而提出了基于变压器模型的保护理论、动作方程和动作特性,并指出了动作方程参数整定的指导原则。通过对SCOTT变压器在多种运行状态下的仿真计算,检验了该保护原理、动作方程、动作特性和整定原则的正确性。

计算Scott牵引变压器内部温升的热路模型法

牵引变压器的绝缘寿命很大程度上取决于绕组热点温度,研究其内部温升具有重要意义。为此,针对Scott牵引变压器特殊的绕组连接、铁心结构和电气特性,利用热传输原理分析了其内部热量的产生和传输过程;参考电路原理建立了Scott牵引变压器内部热路模型;参照基尔霍夫定理推导了温升的计算式,从而建立了Scott牵引变压器的热路温升计算模型和简化的热路温升计算模型;采用两种热路温升计算模型和IEC温升计算法仿真了同一负荷下的Scott牵引变压器,仿真结果说明了模型的有效性。

Scott变压器差动保护研究

Scott变压器由于其结构的特殊性,差动保护也与传统电力变压器差动保护存在较大差异。针对实际应用中差动保护方案存在的不足,提出了一种新的方案。该方案采用两相差动方式,结合自适应调整二次谐波制动系数的分相制动原理,大大提高了差动保护的整体性能。对该方案与传统方案进行理论分析和RTDS仿真研究比较,该方案明显优于传统方案,且可按相配置变压器差动保护整定值,增加了保护的灵活性,完全满足Scott变压器差动保护要求。

Scott接线变压器后备距离保护研究

为了满足牵引变压器后备保护的特殊需求,针对Scott接线变压器,构造了一种基于相间电压和相电流后备距离保护。从数学模型出发,讨论了Scott变压器高低压侧之间的电压和电流变换关系,并分析了变压器的等值漏阻抗。理论分析表明,三相-两相变换导致Scott变压器高压侧的相地阻抗和相间阻抗无法直接反映低压侧故障。由于无中性点接地,Scott变压器高压侧无法测得相电压,根据电压关系用相间电压和相电流构成了适用于Scott接线变压器的距离保护。仿真结果表明,基于相间电压和相电流构成的距离保护能够明确区分短路阻抗和负荷阻抗,从而正确动作于故障。

计及Scott牵引变压器的短路计算方法研究

根据Scott接线牵引变压器原、副边电压电流关系,采用相序变换技术,推导出用于故障计算的Scott接线牵引变压器序网通用模型。在Scott接线牵引变压器侧发生不同的短路故障时,应用通用模型计算各序电流分量,进而导出三相系统中的各相电流。最后应用相分量法验证该方法的实用性和准确性。为基于对称分量法计及Scott接线牵引变压器短路计算的计算机算法提供理论依据。

拓展学生创新思维的Scott变换实验

Scott变换是指通过简单硬件方式实现三相/两相电压的变换,在"电机学"课程里是非常重要的,但授课中一般不进行介绍。为了拓展学生的知识面,培养学生的创新意识和动手能力,本文介绍了一个基于Scott变换的设计实验,通过观测李萨如图形来加深对两个相信号合成磁场性质的理解。文中介绍了实验设计的具体内容,包括理论分析、实验电路和实验测试等。实践证明,这样的设计创新实验对培养学生的科技创新能力是非常有益的。

V/X接线与Scott接线牵引变压器的工程应用比较

通过对采用V/X接线110/2×27.5kV牵引变压器与采用AT方式Scott接线110/55kV牵引变压器的牵引变电所在占地面积、投资、负序影响、节能等方面进行比较,并结合朔黄电气化铁道增建的AT方式龙宫牵引变电所选择采用V/X接线牵引变压器的工程实例,说明了V/X接线牵引变压器在工程应用上的合理性,还结合国家政策分析了这种接线牵引变压器的应用前景。

二次侧中抽式Scott接线平衡变压器运行特性数学模型分析

为了满足AT供电系统对平衡变压器的技术要求,以不同类型接线变压器的比较为切入点,研究了二次侧中抽式Scott接线变压器的平衡特性和两相解耦运行特性,最后进行仿真实验,以Scott变压器采用两台独立的单相变压器仿真建模,模型采用离散系统仿真,仿真步长设置为10微秒,仿真结果表明:二次侧中抽式Scott接线变压器平衡特性和解耦特性较好。

Scott接线牵引变压器特性仿真研究

介绍了Scott接线变压器的工作原理,建立其等效电路及相应的状态方程;利用MATLAB进行仿真实现,分析不同负载下变压器的特性证实了状态方程的正确性。仿真结果证明了分析的正确性,为变压器稳态和暂态分析提供新的思路。

基于感应电压的SCOTT三相-两相平衡变压器保护原理研究

在建立SCOTT平衡变压器电压回路方程的基础上,提出了一种基于感应电压的SCOTT三相-两相平衡变压器的保护原理,该原理能够避免二次谐波闭锁的比率制动差动保护的缺点。利用Matlab/Simulink工具,进行了计算机仿真,仿真结果表明该文提出的原理能够正确地区分变压器内部故障和励磁涌流。

SCOTT变压器在船用直流UPS电源中的应用

为提高船用三相三线无中点的供电系统的电能品质,本文通过Scott变压器把三相380V交流输入变换成两路220V的单相交流电,利用成熟的单相有源功率因数校正技术(APFC)来实现三相功率因数校正。采用单周期控制技术的控制芯片IR1150用来实现APFC,降压斩波电路采用双管正激变换结构并利用控制芯片UC3844完成,均流控制采用民主均流法的控制芯片UC3907。实验结果证明此设计方案是可行的。

三相变单相之Scott变压器设计

本文中作者介绍了三相变单相变压器的工作原理,对三相变单相变压器的结构设计及电磁计算等关键问题进行了分析和研究。

基于Scott接线变压器及AT供电方式的牵引供电系统仿真

本文介绍了牵引变电所Scott接线变压器的接线方式以及AT变压器的接线原理。作者对牵引网进行了简化分析并在此基础上利用Matlab／Simulink仿真软件分别建立了Scott接线变压器模型、牵引网模型、AT变压器模型，并按照AT供电方式将各模型结合起来组成一个牵引供电系统仿真模型。

Scott变压器内部故障暂态仿真模型

结合Scott变压器接线原理与基本方程,建立了由2个单相变压器组成的Scott变压器的内部故障仿真模型,分析了故障发生时单相变压器各端口电压同三相电源之间的关系,仿真计算了其内部故障电流及励磁涌流。

电气化铁路Scott牵引变压器短路特性研究

该文以电气化铁路Scott牵引变压器为研究对象,根据牵引变压器磁势平衡原理与相量分析法,分析了Scott牵引变压器的电气运行原理,利用Matlab/Simulink搭建了Scott牵引变压器供电臂短路仿真实验平台,研究了短路工况对Scott牵引变压器电气特性的影响,为牵引变压器的设计提供了理论依据。