超导故障限流器对高压电网稳定性影响

超导故障限流器作为非线性元件的短路电流限制器,具有体积小、重量轻、损耗小、自动响应等特点。饱和铁芯型超导故障限流器由于结构简单、动作特性良好、故障后恢复能力强等技术优势,是一种可以工程应用于高压电网中的限流器。通过分析研究表明,该饱和铁芯型超导故障限流器不仅可以在故障时有效地限制短路电流,而且还能对电网稳定性产生积极的影响。     

高磁导率比双铁芯电流互感器原理和误差性能研究

不管是太阳风暴引起的地磁电流、直流输电运行产生的地中电流,还是新型非线性负载的接入都有使电网中产生直流分量,而直流会恶化电流互感器的误差特性,最终影响到仪表测量和电能计量的准确度。文章中开展了气隙电流互感器抗直流性能和误差性能的研究,在理论分析的基础上,提出一种结合气隙电流互感器和普通电流互感器的双铁芯电流互感器,建立双铁芯电流互感器的数学模型并阐述其误差性能,最后通过实验验证了双铁芯电流互感器的有效性。     

一起500 kV变压器铁芯接地电流异常的分析及处理

描述某500 kV变压器铁芯接地电流异常现象,采取带电检测技术及停电内检方法对该变压器进行分析及处理,发现铁芯与夹件之间的部分磁屏蔽件存在绝缘薄弱的问题.为杜绝隐患,对铁芯与夹件之间的所有磁屏蔽件进行绝缘加强处理,恢复运行后铁芯接地电流正常,为相关500 kV变压器铁芯接地电流异常情况处理提供参考.     

基于“置空后注入”的铁芯接地电流监测装置现场检验技术

本文提出一种基于"置空后注入"的铁芯接地电流监测装置现场检验技术,即采用高精度传感器实时跟踪运行中的铁芯接地电流,将其抵消置空后再注入标准电流进行校验。注入的电流与实际铁芯接地电流特征类似,为幅值可调的混频电流。通过对某500kV变电站铁芯接地电流在线监测装置现场检验,验证了本方法的可行性与有效性。     

三相五芯柱变压器内部故障仿真模型研究

传统的电力变压器内部故障模型都是基于绕组的分析方法,忽略漏磁通、变压器铁芯涡流效应,且考虑铁芯非线性较少。为能进一步准确地描述变压器内部故障的暂态过程,并深入了解变压器内部故障机理,基于结构为三相五芯柱变压器模型,采用磁路分析方法建立了计及涡流效应、漏磁通及铁芯非线性等因素的三相五芯柱变压器内部故障仿真模型。模型从三相五芯柱变压器磁路出发,建立了磁链方程、电压方程,并根据铁芯和铁轭的磁通和电流关系及磁路关系列出磁导计算方程;给出了仿真模型的参数确定方法,其中参数确定与变压器的结构紧密相关。为了验证仿真模型的有效性,用该模型仿真了故障后较长时间进入稳态的情况,其结果与稳态的电路方法电流有效值计算结果相一致。仿真结果的暂态趋势与试验结果基本一致,从而验证了该模型的有效性。     

用波形分析法测算铁芯线圈的■—i特性曲线

前言铁芯线圈在电工技术中应用日益广泛。由于铁磁材料的磁性特点,在电路中形成非线性电感元件。它会使损耗增大,电压电流波形发生畸变,还可与电容一起发生铁磁谐振等异常现象。对含铁芯线圈电路的研究计算已成为一项十分重要的课题。本文试对怎样获得符合工程计算精度的铁芯线圈ψ—i 曲线问题,做一点探讨。波形分析法依据的波形是被测铁芯线圈在交流稳态下的电压、电流波形,通过示波器拍摄而得。其电压是被测线圈两端所施加的电压(一次测压),或同一铁芯上另外     

新型混合型磁控电抗器的特性研究

针对传统磁控电抗器功率损耗大,谐波电流含量高的特点,设计了一种新型混合型磁控电抗器,该混合型磁控电抗器采用磁阀式可控电抗器与不饱和铁芯电抗器线圈串联技术,中间柱不饱和铁芯上流过的交流磁通为两个边柱铁芯交流磁通之和,磁阀式可控电抗器的直流磁通不流过中间柱铁芯.该结构可以大大减小磁阀式电抗器的线圈匝数,从而减小磁控电抗器的...     

变压器铁芯接地电流在线监测系统设计及其带电检测不确定度评定

摘要：在保持变压器铁芯接地电流在线监测系统硬件设施保持不变的前提下,研究一种该系统的算法升级策略。使用30个周期数据形成的多测点多列交叉神经网络支持的机器学习系统对该系统的接地电流进行测量,同时研究一种基于6倍标准误差率的检测不确定度标识方法,研究该系统算法升级策略的同时,分析不确定度的标识方法。技术革新后的变压器铁芯接地电流监测误差,小于±0.395%,可以基本满足对变压器铁芯接地电流的测量需求。且该算法可以排除实际测量中因为变压器内部、外部复合故障导致的接地电流产生机理差异性影响。同时,重点研究了对铁芯接地电流误差测量中的扩展不确定度测量方法确认问题,认为6倍标准偏差率作为扩展不确定度测量标度,可以满足该系统的测量误差标定需求。     

基于振动信号的变压器绕组松动故障诊断方法

提出了基于运行中变压器表面振动信号的绕组松动故障诊断模型和诊断方法。首先,分析了绕组振动幅值与电流、预紧力、铁芯振动、非线性因素的关系,确定振动信号中100 Hz为绕组松动的特征频率,提出分离绕组振动幅值和铁芯振动幅值的方法;提出绕组松动诊断模型和基于该模型的平均安全余量,利用待检测变压器在一组负载电流下的绕组振幅计算平均安全余量,由此定量判断绕组的松动状态。利用有限元仿真和现场实验分别对诊断模型和诊断方法进行检验,实验结果显示平均安全余量在1±0.5之外时存在松动故障,值越远离1,松动程度越大。该方法解决了变压器实际运行中绕组和铁芯振动基频相同、矢量叠加相互影响的问题及实际运行中负载变化,电流不同,仅用某个电流下的振幅判断精度受限的问题,且对松动程度量化表示,易于判断。     

基于Labview变压器铁芯接地故障在线监测系统

介绍了一种实时在线变压器铁芯接地故障的监测系统,该系统可同时检测变压器铁芯工频泄漏电流幅值和泄漏电流的高频放电脉冲次数,由二者比较识别变压器铁芯接地状况。本系统安装在南京地铁某主变压器上并进行了现场测试,结果表明该系统测量范围广、灵敏度高、抗干扰强、与现有测控系统易于集成对接,可做为判断变压器铁芯是否存在多点接地的有效方法。     

Transformer magnetizing current and iron-core losses in harmonicpower flow

The problem of modifying the harmonic power flow analysis to permit the inclusion of nonlinear anisotropic transformers and computation of their iron-core (and copper) losses are discussed. The nonlinear model used for transformers is capable of simulating saturation of iron-cores, anisotropy of laminations, and the iron-core and copper losses associated with anisotropic transformers, but simple enough to be included in the harmonic power flow algorithm without deteriorating its convergence properties. The dependency of iron-core losses on the maximum value of the total (fundamental and harmonic) flux density and the fact that iron-core losses are a function of the waveform of the induced voltage-that is its harmonic phase shifts with respect to the fundamental phase angle-are included. The induced voltage is transformed from frequency domain to time domain: the instantaneous induced voltage and the computed λ-i characteristics are employed to compute the instantaneous magnetizing and core-loss currents. Thereafter a transformation is made from time domain back to frequency domain to compute the fundamental and harmonic components of the above-mentioned currents. Therefore, transformer harmonic couplings are properly modeled and included in the analysis. The modified harmonic load flow formulation is applied to a balanced three-phase feeder consisting of a grounded-wye, grounded-wye nonlinear anisotropic transformer and linear and nonlinear loads     

Current Transformer Model

This paper presents a current-transformer (CT) model that is useful for low-frequency applications. To describe the iron-core magnetic behavior, a hysteresis model is proposed, which is able to generate minor asymmetric loops and remanent flux. The effects of classic eddy current losses and anomalous losses are represented by linear and nonlinear resistors, respectively. The obtained results are compared with those calculated by the Preisach's model and measured in the laboratory. This model may be applied in power system protection studies, as it is the case of numeric correction of distorted secondary currents in current transformers (CTs)     

饱和铁心型超导限流器满足电网重合闸条件分析

饱和铁心型超导限流器(saturated iron-coresuperconducting fault current limiter,SI-SFCL)在限流过程中独特的非线性阻抗变化特性与电网继电保护的配合是一项关键技术,尤其是限流器在完成限流后需要快速恢复,以配合电网断路器重合闸的要求。限流器的恢复过程本质上是超导磁体的重新励磁,既要在尽量短的时间内完成超导磁体的充磁,又要尽量降低快速励磁时对励磁电压、电流的要求,降低直流励磁系统的设计难度,并提高设备运行的安全性和稳定性。基于对上述超导限流器重合闸要素的分析,得出结论:SI-SFCL在电网重合闸时,直流励磁不必完全恢复至额定工作值,只要能够确保在一定交流退磁作用下,铁心的最小磁化强度处于磁化曲线的拐点处即可。用PSIM进行仿真分析,校验了该判据的合理性。     

铁芯电抗器直流偏磁对PAPF滤波性能的影响研究

实验发现,使用铁芯电抗器的三相四线制并联型有源电力滤波器(Parallel Active Power Filter,PAPF )投入后系统电流偶次谐波增幅明显,以2次谐波增幅最大.本文对此现象进行了详细的理论分析,并在MATLAB环境下进行了有无直流偏磁情况下的仿真.仿真和实验结果表明,铁芯电抗器直流偏磁是产生偶次谐波的主因,进而影响到PAPF的滤波性能.该结论对PAPF的实际工程应用设计具有一定的指导意义.     

基于状态监测的汽轮发电机定子铁心温度标准值的确定

根据电机的基本理论,首先提出了汽轮发电机定子铁心温度与发电机的有功功率、无功功率、电枢端电压、铁心周围冷却介质温度等运行参数相关的数学模型,然后利用发电机各种正常运行工况下的大量数据,采用最小二乘法对定子铁心温度模型中的参数进行了辨识.利用辨识得到的定子铁心温度模型即可计算发电机在各种正常运行状态下定子铁心温度的标准值,以实现发电机的状态监测和早期故障诊断.最后以邢台电厂的QFSN-220-2型汽轮发电机为例对定子铁心温度模型进行了验证,结果表明该温度模型是正确的.     

成套开关设备用接触式在线监测温度传感器电源的研制

接触式温度传感器应用于成套开关设备,其前端电源的获取是一个主要问题。笔者利用磁饱和原理,在开关柜母线上安装一电流互感器,使其铁心在小电流时正常励磁,大电流时磁饱和,并通过计算确定其尺寸,研制了满足功率和电压要求的前端电源,从而为后端的接触式传感器和温度在线监测系统提供了稳定、不间断的电源。     

电抗器铁芯振动噪声的多场耦合分析方法

针对电抗器铁芯磁致伸缩导致的振动噪声问题,提出在瞬态电磁场方程和结构力场方程及声场方程的基础上建立物理模型。从多物理场耦合的角度,对一台三相串联铁芯电抗器的磁场分布、铁芯磁致伸缩位移、铁饼间的麦克斯韦力、应力和声压级进行计算。对磁致伸缩和麦克斯韦力作用下的振动位移和声场分布分别分析,得出磁致伸缩是电抗器铁芯振动的主要原因。实验研究表明,增加修正系数后的电抗器振动噪声仿真结果与实测得到的电抗器振动噪声基本一致,满足工程需要,证实多场耦合分析方法可用于电抗器设计阶段对铁芯噪声进行预估。     

电流互感器饱和及其影响因素的仿真研究

电流互感器（TA）是电力系统中的重要传变设备,但电流互感器的铁芯饱和可能引起微机继电保护误动和拒动。首先分析了电流互感器的饱和过程,得出了影响互感器暂态特性的主要因素。然后应用电力系统仿真软件MATLAB,建立了电流互感器模型,对电流互感器的饱和特性进行了详细分析和仿真;仿真结果与理论分析完全一致。     

非晶合金铁心变压器的特点分析

非晶合金应用于电力变压器,将会成为一种能够大幅度降低变压器空载损耗的节能材料,介绍了非晶合金材料的优缺点,并对非晶合金铁心变压器与硅钢片铁心变压器的性能进行了分析比较,为研制非晶合金铁心变压器提供了参考。     

饱和铁心型超导限流器的暂态特性分析

随着电网规模的不断扩大,短路电流超标问题已成为制约电网负荷增长和电网发展的突出因素之一。传统的限流措施已经很难满足现代电力系统发展的需要,随着超导材料的快速发展,超导限流器这种利用新兴超导技术而研制出的快速有效的限流装置应运而生。由于饱和铁心型超导限流器拥有突出的优越性能,其被广泛应用于输电线路及配电系统中。考虑到饱和铁心型超导限流器的实际结构,提出了一种新式等效磁路法,进而可以精确、有效地分析限流器的暂态特性。等效磁路法的提出对饱和铁心型超导限流器的理论分析及实际应用都有重要的意义。