一种基于变压器串联和新型辅助网络的ZVS移相全桥变换器

为了适合高压输入、低压大电流输出场合的直-直变换,提出了一种基于变压器串联的移相全桥变换器,且在该拓扑上加入电压互补性辅助网络,利用该辅助网络对输入电压和负载电流的自适应能力实现开关管全负载范围的零电压开关。详细分析了该变换器的工作原理及特性,并对电路关键参数进行了设计。在此基础上,设计完成了一台1.4kW(28V/50A)、开关频率为100kHz的原理样机,实验结果验证了该种拓扑的优点。

变压器串联的配电网线路交流融冰方法研究与应用

冬季配电网线路覆冰时,可以采用交流融冰的方法对线路全线进行融冰作业。传统交流融冰采用变电站内10 k V母线作为融冰电源,常出现由于线路阻抗不匹配,导致融冰电流小于最小融冰电流或大于线路最大融冰电流,从而无法进行交流融冰的情况。提出了一种基于变压器串联的配电网线路交流融冰方法,作为传统交流融冰方法的有效补充,提升了配电网线路交流融冰适用率。技术人员应用该方法成功对10 k V桃铁线进行现场融冰,取得了较好的工程应用效果,可为类似的配电网线路交流融冰提供参考。

利用次级变压器串联均流的多路LED驱动器电路设计

提出了一种利用次级变压器串联的多路输出LED驱动器无源均流方案,给出了这种方案的工作原理和相应的设计。仿真分析表明:无论输出负载如何变化,三路的输出电流基本相同,确认了该方案是一种可行的无源均流方案。

基于双判据融合的串联变压器磁饱和抑制系统

串联变压器磁饱和抑制系统在抑制过程中会出现电流畸变,无法取得较好的抑制效果。为此,基于双判据融合设计了一种新的串联变压器磁饱和抑制系统,通过串联变压器、保护工作器件和电流互感器设置系统硬件结构。采用二次电流波形斜度模块,检测串联变压器的磁饱和电流,计算二次电流谐波确定谐波基波数值,检测电流和电压波形状态,实现磁饱和抑制。实验结果表明,基于双判据融合的串联变压器磁饱和抑制系统能够有效解决电流畸变问题,抑制后二次测量电流波形和电压波形波动较为稳定,该文方法具有良好的抑制效果。

统一潮流控制器系统串联变压器保护设计

串联变压器是统一潮流控制器(UPFC)系统的重要组成部分。其原边绕组直接串入电力系统,变压器设备特性和运行方式同常规电力变压器有很大不同,需要提供专用的保护方案。文中从串联变压器的特性和运行方式出发,提出了串联变压器保护需要考虑的特殊问题。针对其特殊性提出了完整的串联变压器保护配置方案,并给出了适用于串联变压器的专用保护判据。最后使用实际工程参数建立实时数字仿真(RTDS)模型。仿真结果表明,文中理论分析正确,所提出的保护方案和判据可靠有效。

2MVA无串联变压器级联多电平动态电压调节器的设计与仿真

研究了基于级联多电平结构的无串联注入变压器的2MVA动态电压调节器(Dynamicvoltagerestorer,DVR)的系统设计方案,针对DVR的主电路拓扑、电压暂降检测算法、底层载波移相控制策略、储能计算、滤波器设计及逆变器部分的损耗进行了分析研究,并对某生产基地6kV系统的电压暂降问题完成了DVR装置主电路参数和控制电路的功能设计,采用仿真软件EMTDC/PSCAD进行了仿真研究,验证了文中所提设计方案的正确性及有效性。

磁通补偿串联APF采用多绕组变压器的不必要性

为促进基于基波磁通补偿的有源滤波器的实际应用,对传统的采用多绕组串联变压器实现大容量的方式进行了研究。首先将串联变压器和逆变器作为一个整体,建立串联变压器谐波等效阻抗的精确数学模型。然后根据串联变压器的匝比k和二次绕组数N的相互关系,将多绕组技术分为"分裂法"和"增加法"两种方式,分别分析串联变压器的谐波等效阻抗。结果表明:对于"增加法",当N足够大时,串联变压器在主要谐波频段上相当于导线,滤波效果变差;而对于"分裂法",滤波效果不变,但逆变器容量增加N倍。因此认为串联变压器采用多绕组技术是不必要的。

一种新的采用低自感串联变压器的串联混合型有源电力滤波器

为降低逆变器容量和提高系统可靠性,该文提出一种新的采用低自感(或自阻抗)串联变压器的串联混合型有源电力滤波器。不同于传统结构,该混合滤波系统中的串联变压器自感很小,其标幺值仅为0.01～0.10,且串联有源滤波器不再控制为谐波电压源或基波电流源,而是控制为谐波电流源。在该方案中,逆变器和串联变压器二次侧绕组均无须承受很大的系统基波电流,而只承受一定倍数的滤波后系统谐波电流,其代价是逆变器在原来承受谐波电压的基础上叠加承受1～10%的系统基波电压。另外,该拓扑无须谐振于基波频率的LC旁路,降低了整个滤波装置的成本、损耗。仿真和实验结果表明,该新型滤波器具有良好的滤波效果。

串联变压器二次绕组空载电压不平衡的分析研究

分析了串联变压器两个二次绕组空载电压不平衡的原因,提出了减小二次绕组空载电压不平衡的方法并对产品进行了测试。

统一潮流控制器用串联变压器设计

串联变压器作为统一潮流控制器(UPFC)系统中的关键设备,承担着换流器与交流系统交换功率的重要作用,一方面需要匹配交流系统电压与换流器直流电压,另一方面在电气结构上实现交流系统与换流器的隔离。UPFC用串联变压器在电气结构上不同于常规电力变压器,其一次侧绕组(线路侧绕组)分相接入三相线路,变压器一次侧绕组每相的首尾端拆开,经6个端口接入线路;二次侧绕组(阀侧绕组)与换流器连接,采用常规的星型或者角型接法。串联变压器的绕组需要具备承受系统短路电流的能力,同时需要具备持续一定时间的4倍过激磁耐受能力,对变压器的电气、结构等方面的设计提出了严酷的要求。文中结合南京220 k V西环网统一潮流控制器工程,分析了串联变压器的运行工况,以此为基础提出了串联变压器的关键设备参数,并对其恶劣工况下的耐受能力进行了仿真验证。

多脉冲多重星三角串联变压器谐波分析

文章介绍了一种新的改善波形的变压器联接方法。该法特点是变压器采用常规双绕组三铁心柱式三相变压器，联接方式为多脉冲多重星三角串联。采用该联接方式调整三相脉冲参数，如脉冲宽、脉冲中心线间距、多重变压器之间脉冲相位差，即可得到较为理想的正弦电压波形，达到多重曲折变压器联接的效果。

UPFC串联变压器匝间故障特性分析

串联变压器是统一潮流控制器(UPFC)的核心器件之一,其工作电压通常小于其额定电压。由于串联变压器特殊的运行特性,串联变压器的匝间故障纵差保护灵敏度大为降低。文中分析了UPFC串联型变压器匝间短路时影响差流的相关因素,找到了造成差动保护灵敏度降低的原因。并由此引入电压调整系数,调整差动计算中的变压器二次额定电流计算值。分析了引入电压调整系数后对差动保护的影响;给出了电压调整系数取值时需要注意的问题。最后以实际工程为例建立仿真模型,从保护灵敏度和防误动特性两方面,对所提方法进行了验证。

微电网与配电网间串联补偿变压器直流偏磁抑制策略研究

通过在交直流混合微电网(Hybrid Micro-Grid,HMG)与配电网间增加串联环节,实现交直流HMG并网运行时,配电网出现故障时较强的电能质量和穿越能力。在配电网故障的开始阶段,串联环节中的串联补偿变压器(Series Compensation Transformer,SCT)极易产生直流偏磁现象,影响电能质量。一般通过将SCT铁芯设计为两倍额定值的方法来解决这一问题,但这会使得SCT的体积和成本均大幅提高。为保证串联环节在交直流HMG与配电网间可靠、稳定、安全运行,减少SCT的体积和成本,对SCT直流偏磁的抑制十分必要。在分析SCT直流偏磁产生原理的基础上,提出一种通过控制串联环节输出电压首半周期幅值的直流偏磁抑制策略。在Simplorer、Matlab、Maxwell中进行联合仿真,结合实验结果表明,SCT直流偏磁得到有效抑制,验证了所提抑制策略的可行性和有效性。

统一潮流控制器串联变压器启动调试方法

由于统一潮流控制器(UPFC)串联变压器特殊的结构及接入系统方式,传统的变压器(并联接入电网)充电启动调试方法不再适用。结合实际的UPFC工程,提出了一种工程现场可行的UPFC串联变压器充电启动试验方法,并设计了试验操作步骤,能够完成UPFC工程系统启动调试时,串联变压器的充电投切、晶闸管旁路开关(TBS)的充电检查,同时完成串变的相序检查及控制保护系统相关电流互感器回路的带负荷校验。针对串联变压器充电试验,给出了临时保护的配置策略。通过对上述试验过程进行电磁暂态仿真,验证该方法不会产生危害设备的暂态过程,具有现场的可实施性。

UPFC串联变压器启动试验保护配置方法

针对统一潮流控制器(UPFC)串联变压器特殊的启动调试方法和充电路径,提出了一种临时保护配置方案。结合串联变压器充电方式提出在并联变压器阀侧开关设置临时过流保护的方案,该保护采用两段式配置,并基于串联变压器等值回路给出了故障电流计算和保护整定方法。进一步提出了UPFC串联变压器充电保护功能:利用UPFC保护实现串、并联变压器阀侧连接引线差动保护;提出了UPFC保护联跳功能,实现串联变压器内部弱故障时对串联变压器的有效隔离和快速切除电源。对串联变压器带电区域故障进行电磁暂态仿真,结果表明所提方法满足带电区域故障时保护灵敏度和速动性,具有现场可实施性。

串联变压器调压的电炉变压器设计(上)

介绍串联变压器调压的电炉变压器的工作原理、结构形式及设计要点 。

统一潮流控制器中串联耦合变压器特性及仿真模型研究

根据UPFC系统中串联耦合变压器的功能,分析了其特殊的工作方式和特点,并给出了220 k V输电线路中串联耦合变压器的一种壳式结构方案。根据串联耦合变压器铁芯和绕组的空间几何结构,采用电路与磁路的对偶原理,将磁路模型转化为电路模型。考虑到硅钢片的非线性饱和特性,采用复数磁导率计及涡流效应,以非线性电感和电阻来等效硅钢片,分析了频率和磁导率对硅钢片等效参数的影响。基于磁路法提取漏感参数,建立了串联耦合变压器的仿真电路模型。在低压物理样机上进行空载合闸和三相不对称直流偏磁的试验与仿真计算,测量结果与计算结果基本吻合,表明了所建模型适用于串联耦合变压器暂态模拟与不对称直流偏磁特性的分析。

UPFC串联变压器匝间保护新原理研究

串联变压器是统一潮流控制器(UPFC)系统的重要组成元件。由于其特殊的结构及接入系统方式,串联变压器网侧绕组纵向电压随UPFC控制方式变化而变化。同一短路匝比匝间短路时,串联变压器差动电流与网侧绕组纵向电压幅值呈正相关,传统电流差动保护作为串联变压器匝间短路的保护灵敏性和可靠性不足。提出了一种新型的串联变压器匝间保护原理,构建了与网侧绕组纵向电压幅值呈正向线性关系的自适应动作门槛,以及根据两侧电流幅值自动调整的制动量,极大地提高了保护的灵敏性和可靠性,在实际工程中具有良好的应用前景。RTDS仿真结果验证了传统保护的不足及新型保护的优越性能。

统一潮流控制器用500 kV油浸式串联变压器技术解析

500 kV串联变压器是苏州500 kV统一潮流控制器(UPFC)工程中的关键设备,承担着换流器与线路电压、功率输送调节的任务。由于500 kV串联变压器特殊的联结方式和运行工况,其与常规500 kV变压器存在诸多不同。第一,网侧绕组相对地主绝缘与线路电压等级匹配,而端间纵绝缘则由各项过电压决定,带来了网侧绕组绝缘水平复杂的特点;第二,绝缘试验中雷电全波冲击试验和外施耐压试验也与常规变压器差异较大;第三,串联变压器的特殊工况造成了其对抗短路能力和过励磁能力要求高的特点。在苏州UPFC工程中,针对500 kV油浸式串联变压器开展了大量的技术研究,克服了网侧绕组绝缘复杂、试验技术特殊、抗短路能力和过励磁能力要求高等难题。文中分别从运行工况、技术特点和试验要求等方面对苏州UPFC工程中500 kV串联变压器进行技术解析。

特高压荆门站串联变压器间单相接地故障分析

对特高压荆门站站用电两级变压器串联的接线方式下发生的小电流接地系统单相接地故障进行分析,指出故障原因是两级变压器之间连接电缆无保护,提出了通过在高压站用变10kV出线侧加装一个电压互感器的改进措施,以开口三角接线接入变压器后备保护,避免该段电缆无绝缘监测。两级变压器串联接线方式的保护配置,不仅需要将两个变压器看成一个整体进行考虑,还要关注故障发生在设备连接部分的情况,避免保护配置不完善的情况。