基于ANSYS Workbench的变压器铁芯——绕组振动仿真

为实现对变压器工作状态的实时监测,及时排除故障,需要对变压器铁芯—绕组进行振动仿真,根据振动情况确定最优测点。利用有限元分析法对S13—12500/35型油浸式电力变压器,在夹紧和松动2种状态下,铁芯—绕组的模态特征进行仿真分析,对比夹紧状态下铁芯—绕组振动的幅频特征。仿真结果表明:铁芯—绕组振动最强的位置主要分布在上夹件的中部和下表面左右两侧的4个端角、上铁轭的中部及三相绕组的上部;在正常预紧力下的主要响应频带在300 Hz以上,振幅频谱能量主要集中在100,300~350 Hz附近。本文为变压器振动情况的测点选择和阈值设定提供了理论依据。

基于混沌理论与蝗虫优化K-means聚类算法的电抗器铁芯和绕组松动状态监测

为了更加准确有效地监测高压并联电抗器铁芯和绕组机械状态,提出了基于混沌理论与蝗虫优化K-means聚类算法的电抗器铁芯和绕组松动状态监测方法。首先,对振动信号的混沌特性进行分析,采用C-C法选择最佳延迟时间和嵌入维数,对电抗器振动信号进行相空间重构;然后,利用蝗虫算法优化传统K-means聚类算法,从而更加合理地选取初始簇中心,进而通过优化后的K-means聚类算法求出重构信号相轨迹的簇中心;最后,根据簇中心位移矢量和的模值变化对电抗器铁芯和绕组松动状态进行监测。研究结果表明:采用Wolf法求得的各测点最大Lyapunov指数均大于0,证明电抗器振动信号具有混沌特性。蝗虫优化K-means聚类算法有效提高了计算结果的准确性,振动信号相轨迹的簇中心位移矢量和的模值变化能够有效反映铁芯和绕组松动故障隐患,从而为电抗器铁芯和绕组松动状态检修提供了理论依据。

功率单向传输的多绕组共铁芯磁集成高频隔离变换器

针对三相高频隔离中高压变频器如何高效率、高功率密度地实现高频隔离DC-DC变换环节,讨论了一种多绕组共铁芯磁集成高频隔离功率单向传输的DC-DC变换器拓扑。该变换器由多绕组共铁芯磁集成变压器、多个全控H桥逆变器和二极管桥整流器构成,可实现负载不平衡时输出直流电压稳定平衡。在分析该变换器的拓扑结构及其功率特性的基础上给出了更加简单的控制策略。仿真和实验结果验证了所给拓扑和控制策略的正确性。

基于直接间断Galerkin方法的油浸式变压器绕组及铁芯温度场计算

在研究油浸式变压器绕组、铁芯及四周温度场分布的问题上,提出通过直接间断有限元方法(直接间断Galerkin(DG)方法)计算其温度场。该方法不用引入辅助变量,可直接在热传导方程分部积分后得到的弱形式上构建数值流量,就可以得出直接间断Galerkin格式,因而可使计算过程简化。在变压器功率为1.3倍时,误差范围在0.2℃以内,完全可以满足工程的实际需要,计算的结果与IEEE模型的计算数据对比,结果表明与之相符。证明直接间断有限元方法在计算油浸式变压器绕组、铁芯及周围温度场分布是一种高效准确的数值方法。

电机智能制造中带绕组定子铁芯入壳压装工艺优化研究

在科学技术不断发展的时代背景下,智能制造不断普及,其中,在改进定子入壳压装工艺方面具有极大的作用。基于此,本文通过对电机带绕组定子铁芯入壳压装工艺缺陷进行分析,并在智能制造的前提下研究优化该工艺的有效措施,以供参考。

650kV/2ns高压脉冲发生器研制

研制了一套峰值650kV、脉宽2ns的窄脉冲发生器,具有结构紧凑、体积小巧、便于移动和产生优质的纳秒高压脉冲等优点。该发生器基于三谐振脉冲变压器原理和脉冲形成压缩实现窄脉冲输出,采用紧凑双锥形绕组铁芯变压器、LC调谐回路和27pF,30Ω脉冲形成线组成三谐振回路,油介质自击穿开关导通后在负载上获得高压脉冲。实验结果表明,该窄脉冲发生器可在80Ω电阻负载上输出脉冲峰值约650kV,脉宽约2ns,与理论分析的结果相吻合。

基于LS-SVM方法的变压器铁心振动状态监测

为了节省布置数据传输线的成本,利用无线射频信号技术(RFID)设计了RFID传感器。将振动信号产生的Hilbert边际谱作为故障特征,以总谐波畸变(THD)为状态指数,通过基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)故障诊断模型对绕组与铁芯故障进行诊断,并以某110 kV变压器为例,选择铁芯松动、铁芯形变、绕组松动以及绕组形变4种典型的机械故障类型进行了故障诊断预测。结果表明,基于LS-SVM的变压器故障诊断算法具有良好的泛化能力,能够可靠地存储和快速查询海量的状态数据,从而大大提高状态评估和故障诊断的准确性;在系统允许的误码率范围内能够实现高精度的故障诊断,从而为变压器故障诊断和预测提供参考。

光纤Bragg光栅在变压器振动监测中的测点选择

为了实现对变压器振动的状态监测,需要选择有效位置布置测点。变压器主要由铁芯、绕组构成,并由夹具固定,在工作状态下产生振动,尤其在共振时振动过大会造成绕组及铁芯变形,从而导致运行故障。通过有限元分析,建立绕组及铁芯-绕组模型,得到绕组前三阶固有频率,分别为1749.1 Hz、1760.8 Hz、1911.3Hz,铁芯-绕组模型前三阶固有频率分别为70.807Hz、142.59Hz、163.73Hz,同时得到相应振动波形及谐响应曲线。通过分析可知,在进行铁芯-绕组整体振动监测时应将测点置于变压器顶端,而针对绕组监测时应将变压器置于绕组中部。

振动法在线监测变压器的研究现状与发展

为保证电力系统稳定运行,需要对变压器运行状态实施在线监测。对通过振动信号进行变压器在线监测方法现状进行综述,从振动产生机理因素、振动信号采集和影响因素、振动信号的分析与故障诊断三个方面进行了阐述和分析,并对振动分析法在变压器在线监测的发展趋势进行了展望,为振动法的进一步研究提供了思路。

基于FBG传感器的变压器振动信号检测与分析

为了早期发现电力变压器的振动故障问题,需要选择有效位置对变压器的振动状态进行检测。针对电力变压器铁芯—绕组振动特性,通过有限元分析,仿真得到铁芯—绕组测点位置。以型号为S13—12500/35型油浸式无励磁调压35 k V电力变压器为试验对象,将光纤Bragg光栅(FBG)振动传感器安装于铁芯—绕组的测点位置,对不同负载下变压器振动信号进行检测与频谱分析,结果表明:变压器振动信号频率集中在100 Hz及其倍频处;在80%,90%,100%负载下,幅频信号100 Hz处的振动幅值随着变压器负载的增大而增大。

新一代高频隔离级联式中高压变频器的协调方式研究

新一代高频隔离级联式中高压变频器取消了传统的工频变压器的使用,并减少了全控型开关器件的数量,提高了系统的功率密度。在实际应用中常常存在负载不平衡以及电网不平衡等问题,因此提出了一种整流-逆变级双星型交错连接以及隔离级变换器的多绕组共铁芯变压器的新型结构方式,从系统协调的角度解决不平衡状况导致的直流电压不平衡的问题以及实现故障隔离。详细分析该结构拓扑的功率传输特性,最后,搭建仿真验证了所提结构的可行性。

浅谈大型变压器过励磁保护的可靠性

针对操作TV引起变压器过励磁保护跳闸事故展开分析,从现场管理、定值整定、软件设计、回路设计接线等方面,提出整改进意见,以期达到完善过励磁保护性能,确保系统联络变压器安全、稳定、可靠运行的目的。

影响油浸式电力变压器振动因素的研究

变压器振动信号在运行过程中会受到各种因素影响。论文采用理论结合实验的方法研究了振动传感器安装位置、铁芯和绕组压紧程度、负载功率因数、负载三相不平衡度、绝缘油粘度对油浸式电力变压器振动信号的影响。研究结果表明:顶部测试位置可较好反映振动信号特性,铁芯和绕组压紧程度与振动强度呈反比,三相不平衡度和振动强度呈正比,功率因数影响振动信号频谱复杂度,绝缘油粘度对振动信号影响较小。

一种新型平衡变压器结构及平衡特性研究

以一种新型平衡变压器为研究对象,依据变压器绕组接线方程、变压器端口输出电压方程、变压器磁势平衡方程和变压器电压传递方程等理论,分析了新型平衡变压器的绕组接线方案和铁芯绕组结构,建立了新型平衡变压器的绕组基本方程,推导了新型平衡变压器的平衡条件,研究了新型平衡变压器的平衡特性。

Calculation and analysis of losses of magnetic-valve controllable reactor

Magnetic-valve controllable reactor(MCR)has characteristics of DC bias and different types of magnetic flux density in the magnetic circuit and winding current distortion.These characteristics not only lead to loss calculation method of MCR different from that of power transformer,but also make it more difficult to calculate the core loss and wingding loss of MCR accurately.Our study combines core partition method with dynamic inverse J-A model to calculate the core loss of MCR.The winding loss coefficient of MCR is proposed,which takes into account the influence of harmonics and magnetic flux leakage on the winding loss of MCR.The result shows that the proposed core loss calculation method and winding loss coefficient are effective and correct for the loss calculation of MCR.

一种新结构辊式电磁搅拌装置的研究

随着高品质宽厚钢板日益需求的增长,辊式电磁搅拌装置作为板坯连铸工艺装备,因其改善板坯芯部偏析、提高等轴晶的良好冶金效果得到广泛应用。现有技术的辊式电磁搅拌装置在板坯连铸线上使用常因其效率低但为达到冶金效果而提高能耗,且因线圈损伤、失效影响其使用寿命。本文研究的新结构辊式电磁搅拌装置,通过优化铁芯磁路结构,提高能源使用率解决了能耗问题;通过设置球支承,有效地保护了线圈。

基于PSCAD的500kV饱和铁芯型超导限流器运行仿真研究

介绍了饱和铁芯型超导限流器基本原理,从结构原理上分析了饱和铁芯型超导限流器(SCSFCL)工作运行区间和阻抗特性。在分析SCSFCL工作阻抗特性基础上用EMTDC/PSCAD软件建立了饱和铁芯型超导限流器的电磁模型,搭建了500kV超导限流器基本运行电路,并在此基础上开展了系统仿真分析。