电力变压器油箱内部故障压力特征建模及仿真

鉴于变压器内部故障后压力升高可能导致油箱开裂、起火及爆炸等事故,长期以来,电力变压器一般装有瓦斯继电器和压力释放阀用于故障切除及油箱过压力释放。但由于业界对其深入研究不足,且鲜有理论创新和性能改进,目前广泛使用的瓦斯继电器存在速动性不足、可靠性较低及阈值难以整定等缺陷。通过分析变压器内部故障造成油箱内压力升高的瞬态物理过程,建立了变压器油箱内部故障压力震源及其波传播的数学模型,有限元仿真变压器内部故障后油箱内压力升高变化情况,得到不同时刻下油箱内部压力分布云图及不同位置压强升高曲线。仿真计算结果揭示了变压器电气网络故障与油箱内非电气量表象之间的关系,为研究基于故障压力特征的数字式瓦斯保护提供理论基础和仿真平台。此外,通过与电力变压器油箱内电弧故障压强升高试验结果的比较,验证了所建模型及仿真手段的正确性。

汽轮发电机定子绕组内部故障规律和保护方案的研究

随着电力工业的发展,大容量汽轮发电机内部故障保护的重要性不断增加,迫切需要对汽轮发电机定子绕组内部故障进行深入研究。文中应用编制的电机仿真程序计算发电机在各种内部不对称短路故障情况下的过渡过程,讨论各故障特征量的变化规律。根据动模试验和仿真计算的结果对现有的各种机组保护方案优缺点进行对比分析。

电力变压器内部故障的非线性仿真模型

针对电力变压器内部故障分析和继电保护的需要,分析了现有变压器线性仿真模型中确定电感参数存在的问题。指出问题的关键是没有考虑发生内部短路故障后,变压器内部的磁场发生了变化,而且铁心存在饱和的非线性特征,因而用变压器的线性模型模拟和计算其电感参数是不准确的。为此,文中利用有限元分析法,提出了一种变压器内部故障的非线性仿真模型。该模型利用有限元分析法计算变压器内部故障后的参数,根据这些参数形成等值电路模型,并得到了需要研究的电流和电压值。为验证非线性模型的正确性,将1台模拟变压器的内部故障试验仿真数据与动模试验数据进行了比较。结果表明文中提出的变压器内部故障非线性模型是正确的。