钢中杂散损耗的测量技术

本文主要针对大型电力变压器中使用的钢构件中的杂散损耗测量技术进行了研究,利用辅助线圈法对钢构件中总的杂散损耗进行了测量。为了分析杂散损耗的分量情况,对两种损耗的分离技术进行了讨论。将变频法应用于钢构件中涡流损耗和磁滞损耗的分离,对测量值和计算值进行了比较验证,从而证明了测量方法的可行性和有效性,同时,给出了波形畸变法分离杂散损耗的原理。

直流偏磁条件下变压器励磁电流的实验与分析

直流偏磁工作条件下,变压器励磁电流的实验与分析是研究变压器直流偏磁电磁特性的关键问题。本文基于产品级的叠片铁心模型,模拟直流偏磁变压器铁心的实际工作状态;研究了因高压直流输电引起电力变压器直流偏磁工作条件下,变压器励磁电流的实验测量方法及其仿真计算与分析。提出并利用Matlab计算软件实现了直流偏磁励磁电流的工程解法,数值计算的结果证明了本文方法的有效性和正确性。

HVDC中直流偏磁电力变压器叠片铁心损耗及磁通分布

为了研究高压直流输电系统中直流偏磁电力变压器叠片铁心中的损耗及磁通分布,提出并研制了完全按照电力变压器铁心的标准设计和叠装工艺制作的叠片铁心模型。通过模型实验获得了叠片材料在不同偏置磁场作用时的损耗曲线,解决了直流偏磁条件下叠片铁心三维电磁场数值计算中所需要的材料性能数据问题。考察了不同偏置磁场作用下变压器铁心取向硅钢片中的损耗和磁通分布,研究不同偏置磁场强度对取向硅钢片特性的影响,提出解决计算三维非线性和各向异性涡流问题的实用措施。研究表明,不同偏磁工况下模型铁损和磁通的计算结果和测量结果具有较好一致性,所得结果和结论有助于通过优化设计来提高电力变压器的性能指标。

基于漏磁补偿的变压器结构件损耗与磁通分布研究

为研究电力变压器内部由导磁钢板和取向硅钢片组成的屏蔽构件在漏磁场激励下的电磁性能,提出并设计了基于漏磁补偿的试验模型,考察了不同磁屏蔽结构中的杂散损耗和磁通分布。通过试验研究和数值计算获得了电力变压器不同类型屏蔽结构中的杂散损耗和磁通密度分布情况,并进行了对比分析。提出了采用等效均匀化磁导率、电导率处理方法计算电力变压器磁屏蔽构件杂散损耗的实用措施。在不同激励条件下,测量得到的损耗结果和仿真结果具有很好的一致性,说明了提出的结构件杂散损耗试验研究和仿真分析方法的有效性。试验和仿真结果同时表明:在相同的漏磁通激励条件下,立式磁屏蔽相对平式磁屏蔽的损耗值更低,以磁屏蔽中心工作磁通密度1.5 T为例,立式磁屏蔽的损耗约为平式磁屏蔽损耗的20%左右。

基于直流偏磁实验的叠片铁心磁化特性分析

铁心中直流磁通的预测是研究变压器直流偏磁问题的关键。本文提出基于损耗函数的改进迭代法,在考虑磁滞效应的同时对基本磁化曲线进行修正,计算叠片铁心内的直流磁通。通过比较励磁电流的测量值与计算值,验证了该方法的有效性和正确性。获得了直流偏磁条件下叠片铁心的磁滞回线和基本磁化曲线,对有无直流偏磁条件下的基本磁化曲线进行了比较。提出了准确模拟直流偏磁磁滞回线的方法,并分析了直流偏磁下的铁心损耗。

直流偏磁条件下叠片铁心的磁性能模拟

基于完全按照电力变压器的标准设计和制作的叠片铁心模型,模拟变压器叠片铁心直流偏磁工作条件下的综合磁性能。利用实验获得的绕组感应电压和励磁电流等性能数据,计算得到了叠片铁心的直流磁化曲线。基于电压电流实测数据和直流磁化曲线的计算结果,提出了直流偏磁条件下变压器铁心中直流磁通的仿真求解方法,进而确定了偏磁工作条件下铁心模型的磁滞回线族。利用Matlab软件对变压器铁心在直流偏磁工作条件下的损耗进行了实验研究和分析,获得了不同偏置磁场作用时变压器叠片铁心的损耗曲线,可用于直流偏磁电磁场的分析以及产品的电磁设计。

各向异性取向硅钢片的多方向磁性能模拟

为了研究取向硅钢片不同方向的磁特性,采用标准的爱泼斯坦方圈磁特性测量方法,对取向硅钢片(30P120)试样进行实验研究,试样的剪切方向分别与轧制方向成不同角度的夹角。基于试样磁化曲线的实验数据和传统的椭圆磁导率模型,考察取向硅钢片的磁性能随夹角变化的情况,得到了抛物线磁导率模型和混合磁导率模型。理论分析和实验结果表明,抛物线磁导率模型适用于模拟取向硅钢片不饱和区的磁化曲线,混合磁导率模型适用于模拟取向硅钢片饱和区的磁化曲线,有助于提高工程电磁场问题的计算精度。

采用基准模型的导磁钢板及取向硅钢叠片的电磁特性

为了研究电力变压器内由导磁钢板和取向硅钢片组成的结构件在实际工作状态下的电磁特性,基于Problem21基准族中的Model B及Model M1,考察不同激励方式下导磁钢板及取向硅钢片的损耗和磁通的分布,研究不同激励源之间的交叉作用对导磁钢板和取向硅钢片特性的影响,提出解决计算三维非线性和各向异性涡流问题的实用措施,不同激励方式下铁损和磁通的计算结果和测量结果具有较好一致性,所得结果和结论有助于通过优化设计来提高电力变压器的性能指标。

电力变压器全斜接缝叠片铁心工作条件下的磁性能模拟

在标准条件下,通过测量得到的电力变压器叠片铁心材料的磁性能数据,不能完全反应实际工作状态下材料的真实电磁性能。本文建立了两个产品级的叠片铁心模型模拟电力变压器铁心的实际工作状态,两铁心采用相同的材料和接缝型式,具有相同的截面面积,但柱轭的长度不同,采用双铁心方法获取电力变压器叠片铁心工作条件下的综合磁性能。得到了包括有效磁路长度,磁化曲线,损耗曲线以及铁心接缝区和柱轭区的励磁伏安等磁性能数据,有助于提高电力变压器产品的电磁分析和优化设计。

大型变压器屏蔽涡流场中杂散损耗的研究

主要研究在大型变压器设计中如何通过加入磁屏蔽和电磁屏蔽结构来有效地减少杂散损耗,同时,为了简化结构并且还要切中杂散损耗的基本特征,建立了两组基于工程的基准屏蔽模型,这两组模型用来定量地研究通过加入屏蔽构件来有效地降低杂散损耗及模拟典型屏蔽的电磁行为,同时也可以验证使用的电磁分析方法的实用性和有效性。

一种新型有源滤波器谐波提取方法和控制策略

提出并实现了一种能在电网电压存在畸变和不对称条件下准确提取电网中谐波和无功电流的检测方法。从矢量分析角度出发,通过对三相电网电压和电流矢量在dq坐标系下进行投影变换,实现谐波和无功电流的提取。补偿电流采用预测电流控制,获得了较好的补偿特性和控制精度。对5 kVA有源滤波器和150 kVA混合滤波器的实验结果验证了所提出方法的可行性和正确性。

基于双CPU的电能质量监测系统设计与实现

介绍了电能质量监测技术的最新发展趋势,并以其作为出发点构建了基于TI公司32位浮点DSP芯片TMS320VC33和ATm ega128L单片机的双CPU结构电能质量监测装置。实验证明该设计方案不仅成功地满足了系统的高运算量,高实时性的要求,而且系统的改进和升级方便,易于功能扩展。

三维涡流场及屏蔽杂散损耗

为减少大型电力变压器铁磁结构件中产生的杂散损耗,避免由于产生局部过热点使相关的绝缘部件受到损害进而危及整个变压器的正常运行,采用了Ar-V-Ar方法对两组已经建立的面向工程的国际TEAM Problem 21的屏蔽基准模型的电磁场和杂散损耗进行了准确定量分析和实验研究,得到了新的具有工程意义的结果和结论。计算和实验结果得到了满意的吻合,验证了电磁分析方法的有效性。

用于谐波电流检测的新型同步检测法

通过对同步检测法进行改进,提出了一种以电网基波正序电压分量为基准的同步检测法,与传统的 同步检测方法相比,该方法检测精度较高,能够在电网电压非对称和畸变情况下准确检测电网中谐波电流,同 时还可进行无功功率补偿,提高了三相系统平均功率因数。

基于双方圈模型的叠片铁心斜接缝磁化及损耗特性

本文通过双方圈模型,即相同接缝型式、相同材料但不同柱-轭长度的两个铁心模型,模拟变压器铁心工作状态,并按照材料均匀化的数据处理方法分离出转角接缝处激磁容量。为与爱泼斯坦方圈结果[9]比较,测量了未经去应力退火处理的叠片铁心的磁化特性与损耗特性。文献[1]采用本文数据,所得结果满足工程准确度要求。文中进一步讨论了如何确定平均磁路长度以减小误差,及有限元计算中磁化曲线的选取。

电力变压器铁心饱和磁特性的测量

对电力变压器铁心材料磁特性的测量和模拟具有现实的意义.利用叠片铁心模型进行实验,更接近电力变压器运行的工况,采用WT3000功率分析仪测量数据,得到基本磁化曲线,特别是饱和后的数据,磁感应强度可达到2.058 T.本文对具体测量方案做了详细的介绍,测量结果对于计算饱和后的变压器损耗提供了有力的依据,对铁心材料的模拟提供了实验数据,对变压器过励磁的分析有很强的使用价值.

变压器直流偏磁励磁方式的实验研究和分析

在直流偏磁对变压器影响的实验研究和数值计算仿真过程中,如何引入直流励磁是一个关键的问题。基于完全按照变压器的标准设计和制作的环形铁心模型,研究变压器直流偏磁工作条件下两种不同的励磁方式(并联方式和串联方式)对变压器运行性能的影响;分别设计了两种励磁方式的励磁回路,测量得到了两种不同励磁方式下,铁心模型的励磁电流、交链磁通和铁心损耗等性能数据,通过对实验数据的分析和计算,研究了两种励磁方式对直流偏磁变压器的影响,为变压器直流偏磁的实验研究和仿真计算提供了实验支持。

基于双方圈模型的接缝区域容量测定和饱和特性研究

研究了接缝处励磁损耗和叠片铁心的饱和特性。

取向硅钢片在不同环境温度下的磁特性

为了更加准确地研究硅钢片的磁性能,提出爱泼斯坦方圈组合法(包括标准25 cm爱泼斯坦方圈、修正的17.5 cm和20 cm爱泼斯坦方圈)对硅钢片磁性能数据进行测量和加权处理,其中包括有效磁路长度、比损耗、激磁功率,详细地考察了激磁频率、试样剪切角度和环境温度对爱泼斯坦方圈测量硅钢片磁性能结果的影响。研究结果表明:利用该爱泼斯坦方圈组合可以有效地建立取向电工钢损耗模拟模型,从而更加准确地确定取向电工钢的损耗。由分析结果可知,环境温度的变化会给硅钢片的磁特性带来较大变化,硅钢片比损耗在环境温度125℃和16℃时测量误差高达8.10%。该研究改善并提高了爱泼斯坦磁性能测试数据的应用价值。

直流偏磁条件下单相三柱电力变压器三维磁场分析

分析了直流偏磁给变压器带来的危害,对一台大型单相三柱电力变压器的I-Φ曲线进行了计算,提出了变压器直流偏磁电流的计算方法。