基于双窗全相位FFT的变流器阻抗高精度辨识新方法

为了提高变流器阻抗辨识精度,提出将布莱克曼双窗全相位快速傅里叶变换算法应用于并网变流器输出阻抗高精度辨识之中。首先,建立了dq坐标系下的三相并网变流器的dq阻抗模型;其次,基于原理分析论证了所提方法具有优良的频谱泄漏抑制性能以及较强的抗噪能力,特别适合于在施加小扰动信号背景下非线性特性较强的并网变流器输出阻抗的高精度辨识,并给出变流器阻抗辨识流程;最后,通过仿真试验,验证了方法的优越性。基于布莱克曼双窗全相位快速傅里叶变换的阻抗辨识方法,相比传统方法能以更高的精度辨识出变流器输出阻抗。

YN/联结平衡变压器运行特性的数学模型

ＹＮ／联结平衡变压器是为适应电气化铁道牵引供电系统高电压、大容量发展趋势，减小由牵引变电站在电力网中引起的负序电流和谐波而提出的一种新型牵引变压器。本文考虑绕组漏阻抗，应用多绕组变压器理论首次建立了该变压器运行特性（即输入、输出特性，绕组电压、电流与负载电流之间的关系）的数学模型；讨论了数学模型在该变压器的分析和设计应用中的有关问题；利用物理模型对数学模型进行了验证。所得结果对于该变压器的绕组设计和运行分析具有重要意义。

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。

超高压双器身结构的变压器设计与电磁分析

由于超高压变压器采用独立调压结构(分为主体变压器和调压变压器),此结构变压器占地面积大,安装、调试和维修工作复杂。因此,提出一种新型器身结构,为双器身共箱式结构,即主体变压器和调压变压器设计在同一油箱内,可使占地面积大大减小,并降低了安装、调试和维修工作的难度。首先利用三维有限元分析方法,结合超高压双器身变压器的磁路特点,建立"磁场-电路"耦合数学模型,计算分析该产品漏磁场,并对金属结构件磁密、损耗进行计算和分析。同时,采用能量法对产品短路阻抗进行求解,最后通过实验值定量地分析此结构对短路阻抗的影响。结果表明:采用调压变压器新结构后,油箱磁密幅值降低了0.01 T;夹件磁密幅值降低了4.16%;夹件损耗降低了8.1%,短路阻抗略有增加,增加的最大幅值为2.56%,并通过与实验数据的对比得到计算误差<2%,验证了计算的有效性。通过计算与分析表明,新结构与原结构的产品特性变化不大,新结构符合生产技术要求。

基于LCL滤波DVR补偿变压器漏抗的确定

针对动态电压恢复器(DVR)补偿变压器漏抗的选取尚无相应的国家标准,提出了将变压器的漏电感和桥臂侧的LC滤波组成LCL滤波器。根据LCL滤波器的设计要求,来确定变压器的漏抗及阻抗压降的方法,并结合DVR的特点分析了LCL滤波器各参数的选取原则。根据上述方法对容量为30 kVA的DVR进行电压跌落补偿仿真和实验,补偿后的电网电压谐波畸变率小于5%,证明了该方法满足性能指标。

轴向双分裂发电机变压器漏磁场及穿越短路阻抗计算与分析

由于轴向双分裂发电机变压器绕组结构复杂,其短路阻抗较难准确地计算。为此,以1台轴向双分裂发电机变压器为例,建立了漏磁场和等效电路模型,对其进行了3维和2维漏磁场分析。并采用漏磁链法和场路耦合方法进一步计算了不同工况下的穿越短路阻抗以及分裂支路电流分配问题,将计算结果与实验值进行对比分析。结果表明:对于短路阻抗的计算,采用场路耦合的3维有限元法比2维有限元法及漏磁链法更接近实验值,3维有限元法计算误差<2%,而漏磁链法最大误差达到了7.2%;与漏磁链法相比,3维有限元法能够更精确地计算变压器的漏磁场以及分裂支路电流分配问题。对分裂变压器短路阻抗的计算研究为分裂变压器的合理设计提供了参考依据。

用三维有限元法计算分裂式变压器短路阻抗

为准确计算出分裂变压器高、低压绕组间的短路阻抗,首先采用ANSYS的三维静态磁标势法数值计算得出高压多并联支路与单个低压绕组间的多绕组电感矩阵,并依据电路理论将其简化为等效双绕组电感矩阵,进而得到短路阻抗百分比,并推导了高压各并联支路电流分配,最后给出一个概念设计的分裂式高温超导变压器算例。计算结果表明,低压各分裂绕组分别单独运行时,高压绕组的各并联支路电流分配不均,主要集中在与运行的低压分裂绕组紧耦合的高压支路中,故高压绕组与低压各分裂绕组间的短路阻抗主要由紧耦合的高压支路与低压分裂绕组间的漏磁路决定。

一种采用纵向阻抗的变压器保护算法

针对变压器差动保护需要通过二次谐波等算法来识别励磁涌流的问题,在纵向阻抗保护原理的基础上提出一种基于故障序分量的变压器保护算法。利用故障序分量纵向阻抗在内部故障小于变压器漏阻抗,在外部故障、空载合闸大于变压器漏阻抗的特点,算法能够可靠识别故障区域。在变压器空载合闸时依据输电系统中稳定的阻抗关系,可以有效抵御励磁涌流的影响,使得保护算法在空载合闸时可靠不动作。同时考虑区外故障电流互感器可能发生的各种饱和情况,算法能够正确识别故障区域,具有较强的抗干扰能力。通过在PSCAD中进行仿真试验,结果表明算法不受电流互感器饱和、励磁涌流的影响,具备较强的可靠性和抗干扰能力,拥有良好的工程应用前景。

电力变压器漏磁场和短路阻抗计算

建立了双绕组有载调压电力变压器三维漏磁场和等效电路模型,采用场-路耦合方法对其漏磁场和短路阻抗进行了仿真计算。

变压器绕组变形的低电压阻抗诊断方法及实例研究

针对变压器在遭受短路冲击时会引起绕组变形的问题,提出一种变压器绕组变形的低电压阻抗诊断方法。分析变压器绕组空间结构与漏磁通分布,建立短路电抗与绕组相对位置的数学模型,论证了基于低电压短路阻抗的变压器绕组变形诊断原理及判断方法。通过实例分析,研究低电压阻抗法的单相测量试验,推导出变压器各单相阻抗的计算公式,试验结果验证了低电压阻抗诊断方法的有效性和准确性。

移相整流变压器三维漏磁场和短路阻抗的数值仿真研究

建立了三维漏磁场和等效电路模型,对移相整流变压器的漏磁场、绕组的感应电流和短路阻抗进行了仿真计算。

Y/联结平衡变压器的绕组布置

研究了Ｙ／联结平衡变压器绕组设计的基本问题．分析了绕组漏阻抗对平衡条件的影响；确定了各漏阻抗之间的关系．在此基础上，提出了两种绕组布置方案，应用物理模型证了方案的正确性．

220kV单相牵引变压器短路阻抗数值仿真计算

采用场-路耦合方法对220kV单相牵引变压器短路阻抗进行了仿真计算。

大型单相电力变压器结构件三维漏磁场计算

为了获得油箱等结构件中涡流损耗的准确结果,通常采用网格加密方法,但这会引起计算规模的扩大,使得有限的计算机资源无法实现实际的仿真计算.以500 kV单相电力变压器产品为算例,完成了三维漏磁场和涡流损耗的准确计算.讨论了金属结构件"大尺度差别"问题的合理剖分方法,重点研究了在金属结构件透入深度范围内进行分层剖分生成网格的方法,并将涡流损耗的仿真计算值与试验实测值进行了对比验证.计算结果表明,随着剖分层数的增加,涡流损耗的计算结果将趋于稳定,在计算规模和求解精度之间寻求折中方案,建议对透入深度小于1 mm的油箱分层数不应小于4.

150MVA/220kV高阻抗变压器漏磁场分析

利用漏磁场有限元软件对150M VA/220kV高阻抗变压器进行计算,并分别就短路阻抗、绕组涡流损耗、结构件杂散损耗和短路电动力进行分析。

基于改进漏磁能量系数法的分裂变压器穿越阻抗计算与分析

针对目前尚无解析方法对分裂变压器穿越阻抗进行准确计算,提出一种基于改进漏磁能量系数的解析算法。首先,对复杂绕组结构构建分裂变压器磁动势方程,推算内层绕组、主空道和外层绕组区域的漏磁密度幅值大小及分布,进而确立以上3个区域的磁场能量方程,提出漏磁能量修正系数并构建其计算公式,将其引入漏磁能量计算方程,最终确立分裂变压器穿越阻抗计算公式。对型号为SGB10-800 kVA/6 kV十分裂变压器和SFSZ9-40000 kVA/110 kV双分裂变压器的短路阻抗进行计算,将解析计算结果、有限元仿真分析结果和实验值进行了对比与分析,该方法的计算误差在5%以内,克服了传统解析方法计算不准确的问题,满足工程设计要求,可缩短变压器设计周期。

非阻抗匹配平衡牵引变压器的输出特性和电压损失分析

考虑绕组漏阻抗，应用多绕组变压器理论导出了非阻抗匹配平衡牵引变压器的输出特性；给出了便于工程应用的电压损失近似计算公式。最后对物理模型进行了测试，试验与理论分析结果一致。

静止无功补偿器研究现状及发展

概述了国内外静止无功补偿器的研究现状及四主要装置结构、功能的不同特点,介绍了静止无功补偿装置的最新发展动态及研究成果。

绕组漏阻抗对Yd(曲折延边)联结平衡变压器的输出电压、电流的影响

给出了考虑绕组等效漏阻抗时Yd(曲折延边 )联结平衡变压器输出电压、电流的一般表达式。证明了α相和 β相两相的输出电流在一般情况下并不正交 ,幅值也不相等 ,输出电压的电压损失有超前和滞后相的差别。

三相五柱解体变压器三维漏磁场与短路阻抗的仿真研究

随电压等级升高,大型电力变压器的体积也不断增大,为此需要对变压器铁心进行解体来达到运输的目的;但铁心结构的改变可能会引起漏磁分布不均、局部过热等问题。本文基于有限元法对一台三相五柱解体变压器短路性能进行了三维电磁场仿真研究,计算了变压器漏磁场和绕组短路阻抗,仿真结果与实验结果误差较小,验证了仿真方法的正确性。