电力变压器铁芯磁场的测量及模型变压器的研制

详细介绍了一种模型变压器的制造工艺和方法：在铁芯中的硅钢片上装置探测线圈，并将它们迭在变压器的铁芯中，通过测量这些线圈上的感应电动势，从而得到变压器铁芯内部某些点的磁密大小．并分析了测量的数据及各点的磁密波形．

开关电容DC-DC转换器:从变压器模型到电路的演进

开关电容(Switched Capacitor,SC)DC-DC转换器在很多领域有着广泛的应用。为应对大电压转换比(Voltage Conversion Ratio,VCR)的情况,前人提出了诸多拓扑结构。常用的拓扑结构包括Dickson,Cockcroft-Walton,Series-Parallel,Ladder,Fibonacci,Divider等等。这些拓扑结构有着各自的性能特点,适用于不同的场景。然而,对于这些不同的拓扑结构是如何产生的,本质的区别是什么,各自的优缺点是什么,并无直观的解释和分析。因此,该文从开关电容DC-DC转换器的等效变压器模型入手,分析了各个拓扑之间的本质区别,并展示了从等效模型到实际电路的演进过程,解释了规则和原因。

基于变压器模型的新型变压器保护原理的研究

针对变压器电流保护多年来一直存在的区分励磁涌流和内部故障电流的难题,该文阐述了基于变压器模型的新型变压器保护方案的基本原理,推导出了基于该原理的两绕组和三绕组变压器的动作方程,提出了变压器保护方案。该方案不受励磁涌流的影响,并且避开了变压器难以得到的内部参数。仿真试验结果表明该方案能够可靠、迅速的切除变压器内部故障。

开关电源变压器传导共模EMI磁电综合模型

传统的变压器电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)模型仅考虑了电场耦合的容性效应,在低频段能准确评估变压器的电磁干扰特性,但在高频段,模型的理论分析与实测存在较大偏差。通过对变压器内部分布电场、漏磁场的磁电效应机理分析,指出变压器的传导EMI特性受到磁、电效应的综合影响,漏磁场对变压器高频段共模传输路径阻抗有较大影响。在此基础上,建立综合考虑分布电场、漏磁场影响的变压器传导共模EMI磁电综合模型,模型分析表明,漏磁场、分布电场的感性、容性等效参数的谐振是影响变压器高频段电磁干扰特性的关键因素。最后通过插入损耗测试验证新模型改善了EMI高频段的预测精度和EMI特性的评估效果。

局部放电超声信号在变压器模型中的传播

实验研究了变压器模型内局部放电超声波信号的传播路径和变化过程 ,分析了超声探头所采集超声信号的构成并给出了其在变压器模型钢壁上的声压分布规律。结果表明 :每个超声探头所接收到的信号都是几个传播路径超声波叠加的结果 ,每部分之间都存在不同大小的时延 ,最前沿的部分为直接入射的信号 ,能用于时延计算 ;经过反射后接收到的信号传播路径复杂 ,不能直接用于时延计算。

基于多线圈耦合的变压器数学模型及其应用

在常用的电力系统稳态故障分析软件中,变压器模型通常按绕组接线组别、中性点接地方式分正序、负序和零序分别给出,造成系统零序网络阻抗参数和正负序不同,因而对多重故障和特殊故障的分析变得困难。而对变压器内部故障,人们通常避免分析,以免除极其繁杂的运算。该文构建了一种用节点导纳阵描述的多线圈耦合的变压器数学模型。它无需区别三序网络,能方便地与用序分量描述的其它系统元件接口,有利于实现电力系统稳态故障分析软件的模块化。该模型在提高计算精度的前提下大大减少了变压器外部故障的计算量,对变压器内部故障,文中也提出了基于该模型的近似算法。在需要对电力网络中任意位置的故障进行仿真计算的软件中,该算法由于编程简单、精度较高而有广阔的应用前景。

采用统一磁路及空载试验的变压器饱和模型

为了精确地对变压器饱和进行仿真并建立变压器饱和模型,提出了一种基于统一磁路(UMEC)模型及空载试验的变压器饱和新模型。该模型利用UMEC来表示磁路中各个磁导之间的关系,并采用变压器空载试验获得电压、电流有效值曲线和功率损耗曲线,通过分段线性化方法得到变压器励磁磁导与电流之间的关系而近似表示磁路的饱和。该模型充分利用了UMEC模型的优点,如无需绕组匝数、铁芯横截面积和铁芯长度,以及UMEC模型中铁芯磁导和铁轭磁导之间存在的关系,使得通过励磁支路的非线性也间接地反映了铁轭的非线性;同时,其励磁支路的非线性只需通过简单的变压器空载试验就可获得。仿真计算表明,该方法既具有较高的仿真精度,且由于参数易得,在实际工程中推广使用方便。

一种计及损耗的变压器非线性模型

建立了一种计及损耗的变压器模型,用线性电阻、电感的串联模拟漏阻抗,用非线性电阻和非线性电感的并联模拟励磁支路,并提出建模算法,由变压器空载试验测得的电压、电流有效值和功率损耗,得到非线性电阻和非线性电感分段线性化的瞬时值特性曲线.应用该变压器模型和另两种模型,分别对330 kV系统中的切除空载变压器过电压进行了仿真,对比计算表明,计及变压器铁损的非线性后,切除空载变压器过电压有明显的降低,过电压的幅值由忽略铁损的723.099 kV和用线性电阻模拟铁损的582.036 kV,降低到铁损的非线性模型的396.519 kV.该变压器模型有助于准确地对电力系统中涉及变压器饱和特性的现象进行研究.

三相变压器模型分析及其对配电潮流的影响

建立详细的三相变压器模型对配电网分析至关重要。在所建立的变压器三相模型基础上,对比分析了相间磁耦合和励磁支路对模型的影响,讨论了零序参数和励磁支路参数的计算方法,并采用4节点配电网测试系统,详细分析了相间磁耦合、励磁支路对配电网三相潮流计算的影响。算例分析表明,在变压器模型中是否考虑相间磁耦合对潮流计算结果的影响较大,而且励磁支路产生的损耗不应忽略。

变压器谐波模型的研究与评价

目前在谐波分析与计算中,有多种变压器模型供选择,但各种模型适应于哪种情况,且哪种模型更为准确,并没有公认的结论。文中根据变压器谐波有功损耗与谐波有效电阻之间的对应关系,同时考虑到绕组导线内涡流的去磁效应对漏抗的影响,提出一种建立变压器谐波模型的方法。以此为参考模型,对常用的六种变压器谐波模型进行理论分析,并对两类变压器实例进行计算,验证目前常用变压器谐波模型的适用性,并根据计算结果推荐模型5和模型6作为谐波分析与计算时的变压器模型。

电磁暂态计算中新的变压器模型

在变压器的诸多特性中，耦合性的变比与连接方式是最主要的．文章在Ｔ型等值电路的基础上，提出了一个能计及变比、相间耦合、联结组及相移等特性的变压器模型．该模型的主要功能通过与ＥＭＴＰ程序计算结果比较，证明是正确的．

电力系统变压器模型分析

目前广泛使用的理想变压器串联一个恒定等值阻抗的变压器模型,一般只以等值阻抗是否位于变压器标准变比侧来区分,而没有考虑等值阻抗是位于可调分接头侧还是位于固定抽头侧的问题。分析与计算表明,当变压器分接头变化时,变压器模型的等值阻抗是否位于可调分接头侧,计算结果有较大不同,说明了等值阻抗与它是否在可调分接头侧关系很大。实际上,变压器绕组的漏抗和电阻是随着分接头调整而变化的,选取能反应这种变化关系的变压器模型是十分必要的。通过对变压器模型中等值阻抗性质的分析,认为采用等值阻抗在固定抽头侧的变压器模型是合理的。

基于模型的变压器保护判据分析与改进

对基于模型的变压器保护原理作了分析并提出了新判据。电流暂态波形波动较大时,用差分代替微分会造成很大误差,可能造成保护误动。利用积分法构成了新型的保护判据,给出了新判据的计算公式并讨论了定值的选取。变压器在正常运行、外部故障、空载合闸、内部故障、带内部故障空载合闸等工况下的数字仿真结果表明,新判据不易受电压、电流波形波动的影响,计算简单,可以可靠、快速识别变压器内部故障。

基于CIM的电力变压器模型分析

变压器模型正确与否对电力系统分析结果影响很大。离线潮流计算中,变压器等值阻抗是直接给定的,因而使用变压器模型通常无需考虑变压器分接头对等值阻抗的影响。而在调度自动化系统中,变压器的等值阻抗一般由主接头下短路试验数据计算而来,但变压器实际上可能在不同的分接头下运行,需要考虑变压器分接头调整的影响,且其影响比较显著。详细分析表明基于公共信息模型(CIM)定义的变压器模型可以非常方便地计及分接头调整对变压器等值阻抗的影响,非常适合于调度自动化系统,并且其参数计算非常方便。采用基于CIM的变压器模型,不仅可以方便地实现系统的互联,也可以保证电力系统计算的正确性。

基于模型的阻抗匹配平衡牵引变压器的保护

为解决励磁涌流的识别问题,将基于变压器模型的保护原理应用于阻抗匹配平衡牵引变压器.根据对该类变压器的电磁特性分析,导出了电压平衡方程,通过分析电压平衡方程等号两边的差值可以确定保护动作.在此基础上,提出了基于变压器模型的阻抗匹配平衡变压器保护的动作特性和动作方程;考虑电流互感器、电压互感器和保护装置自身的误差,提出了相应的整定原则.最后,进行了数值仿真,以验证动作方程和整定原则的正确性.

不同变压器绕组模型对计算快速暂态过电压的影响分析

选取了等值入口电容模型、带损耗的高频模型以及以线饼为单元的等值回路模型,就快速暂态过电压(VFTO)对变压器内部绕组的影响进行了研究,同时研究了这3种不同模型对气体绝缘开关装置(GIS)内部元件处VFTO数值的影响,以及变压器绕组间VFTO的分布.计算结果表明,3种模型对GIS内VFTO的计算数值基本相同,影响VFTO数值的关键因素是变压器的等值入口电容值.

变压器中低频暂态模型研究综述

总结了变压器三种典型的中低频暂态模型,并重点分析了各种模型的建模原理及适用条件。对比分析了常见的铁磁材料磁滞特性模型和涡流分析模型。

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。

基于模型的新型变压器主保护判据分析

提出一种基于模型的新型变压器主保护判据。分析了/接线变压器基于模型的主保护基本原理及其应用中面临的问题,指出产生这些问题的根本原因。在增设一台侧线圈电流测量CT的基础上提出了按相构成的新型保护判据,该判据可以反映变压器三相线圈漏阻抗不完全相同的现象,无需计算各侧线圈单独的漏阻抗参数,在各种运行状态下具有足够的可靠性和灵敏性。利用ATP仿真软件获得变压器各种运行条件下的实验数据,分析结果表明了所提方法的正确性。

单绕组变压器模型的局部放电定位分析及测试

为了实现变压器故障的准确、快速检测,建立了变压器连续式单绕组模型,该绕组的多导体传输线模型由180根导线构成,基于每匝线圈绕组首末端的连续性条件,以绕组高压首端从其套管末屏的接地线提取电流,绕组末端从其接地线上提取电流为边界条件。以此模型理论分析了绕组不同位置与首末端的电流传输函数,基于对不同饼的分段电流传输函数比曲线具有较大差异现象的考虑,提出并采用距离函数分析法实现对变压器局部放电的定位;将理论分析结果与一组180匝的变压器连续式单绕组实物的测试结果进行了对比分析,测试结果证明了所建立的变压器绕组多导体传输线模型和距离函数法在反映放电脉冲沿变压器绕组的实际传播特性和局部放电定位的有效性。