基于平衡变压器的电流平衡补偿方法

针对平衡变压器平衡供电的特点,提出了一种利用逆变器对三相变两相供电方式下的电流负序分量进行综合平衡补偿的新方法.该方法的整体结构由交-直-交单相逆变器与平衡变压器两相侧并联组成,以抑制和补偿各相的谐波电流和无功分量;并实时检测α、β两相负载电流的有功分量之差,利用逆变器的桥接结构实现有功功率在两相间快速流动.从而使平衡变压器两相侧的输出电流对称,消除平衡变压器三相侧产生负序电流的条件,达到三相电流对称的目的.仿真和实验结果证明了该方法的正确性,具有可行性.     

用相量图分析电气化铁道供电系统相序电流和电压的关系

电气化铁路的电力机车是流动性的单相整流负荷,使得电力系统中的负序电流不断增大,为尽量减少单相工频牵引负荷的不平衡对电力系统的影响,牵引变电所及接触网的联结方式,应该使各相负荷趋近平衡,这样的结线方式有多种。本文就电气化铁道牵引网的供电系统为 BT 供电方式,牵引变压器为 Y/△—11的普通三相变压器,用对称分量法和相量图法定性分析其所产生的基波负序电流分量。     

Y/>/▽电力牵引平衡变压器应用的可行性研究

电力牵引变压器是电力系统的一种重要负荷,由于Y//▽电力牵引平衡变压器可以解决一般铁路牵引动力在供电系统中引起的负序电流,在很大程度上能够改善三相供电系统的不对称运行状态。首先介绍了Y//▽平衡变压器的一般原理、接线图,推导了Y//▽平衡变压器三相-两单相侧的电压、电流关系并对不平衡度进行了计算,应用Matlab对Y//▽平衡变压器带单相纯阻性负载供电系统进行建模、仿真。并通过在一台2 kVA的Y//▽平衡变压器样机上验证了应用的可行性和实用性。     

一种新的单相变三相高功率因数供电方式

提出了一种基于平衡变压器的单相变三相电源转换供电方式。该方式将单相输入交流电压通过变流器分出幅值相等、相位正交的另一相(β相)电压,与输入电压(α相)组成两相正交电压,经两相-三相平衡变压器转换为三相对称电压对三相负荷供电。提出了一种PWM整流器控制策略,在供给β相有功电流同时补偿α相的谐波电流,抑制当三相负荷为非线性时所产生的谐波电流,使总的输入电流具有高功率因数和良好的正弦波形。在向同一负载供电时,该方式比传统的单相变三相变流器用到的功率器件更少,承受的功率更小。仿真结果证明了该供电方式结构及其控制策略的正确性和可行性。     

三相变四相变压器在AT供电系统中的应用研究

给出了三相变四相变压器在电气化铁道AT牵引变电所中的接线形式，针对不同负荷条件下的负序电流进行了计算和分析，以曲线形式描述了三相侧电流不对称度的变化规律，分析了三相变四相变压器在电气化铁路应用中的容量选择问题。与其它牵引变压器相比，三相变四相变压器具有较好的结构和平衡特性，可以用于电气化铁路AT供电。     

Y/>/（△）平衡变压器运行特性分析与模型试验

该文分析了Y/>/(△)平衡变压器的接线原理,论证了该变压器在不同运行工况时两侧电流的映射关系,在此基础上对该变压器的模型进行了全面的试验验证.试验结果表明:该变压器的理论分析正确,模型的参数和结构设计合理,工艺易于实现;当负荷大范围变化时,原方三相系统的对称性好,副方任一相的输出电压几乎不受另一相负荷变化的影响,抑制负序分量的能力强.应用于电气化铁道做牵引供电变压器时,不仅能较好抑制负序电流对电力系统的影响,而且能提高牵引网的电压水平,有利于电力机车的安全稳定运行.     

Y/>/平衡变压器运行特性分析与模型试验

该文分析了Y/>/平衡变压器的接线原理,论证了该变压器在不同运行工况时两侧电流的映射关系,在此基础上对该变压器的模型进行了全面的试验验证。试验结果表明:该变压器的理论分析正确,模型的参数和结构设计合理,工艺易于实现;当负荷大范围变化时,原方三相系统的对称性好,副方任一相的输出电压几乎不受另一相负荷变化的影响,抑制负序分量的能力强。应用于电气化铁道做牵引供电变压器时,不仅能较好抑制负序电流对电力系统的影响,而且能提高牵引网的电压水平,有利于电力机车的安全稳定运行。     

阻抗匹配平衡变压器的应用

电力牵引负荷是电力系统的一种重要负荷,以单相工频交流电作为牵引动力的电气化铁路,由于自身的工作特点,会使三相供电系统处于不对称运行状态,在系统中引起负序电流,使电力系统的运行受到影响。采用阻抗匹配变压器可有效地解决这一问题。介绍了阻抗匹配平衡变压器的一般原理,对YN／△接线三相变两相阻抗匹配平衡变压器的电压、电流关系及电气化牵引变电所变压器差动保护的实现方法进行了推导,指出了阻抗匹配平衡变压器的一些特点。现场运行表明其适合于在电气化铁路的电力线路上使用。     

电气铁道三类牵引变压器输入电力系统的不平衡谐波分析

本文通过对电气铁道了Y/Δ-11和V/V牵引变压器三相不对称运行和T接(scott)牵引变压器两相负荷不平衡运行的谐波分析,提出了电气铁道输入电力系统不平衡谐波的序谐波和线谐波电流概念并对上述3种牵引变压器进行了计算。(输入系统的负序(基波)电流用谐波电流统一公式计算)。讨论了各次线谐波和序谐波电流以及负序(基波)电流随供电臂机车电流的变化规律。 文中对上述3种牵引变压器输入系统各次谐波电流的特点和负序(基波)电流的大小作了比较。并将国内外其它几种牵引变压器等效为上述Y/Δ-11或T接牵引变压器,以便利用所述公式计算它们输入电力系统的不平衡谐波。     

阻抗匹配平衡牵引变压器负序分析

三相电压到二相电压间的对称变换可有效减弱负序对电力系统的影响,为此,给出了适用于任意接线牵引变压器的通用负序电流表达式,分析了阻抗匹配平衡变压器的负序特性,讨论了其不同负荷条件下一次侧电流不平衡度,并结合某牵引变电所的一组实测数据将其与YNd11接线牵引变压器进行分析比较,结果表明,阻抗匹配平衡变压器能有效减弱负序电流.     

基于瞬时无功理论和平衡变压器的牵引变电所

针对变电所平衡变压器的特点,结合三相瞬时无功检测理论,提出了一种针对平衡变压器的两相电流瞬时无功检测方法?该方法应用于牵引变电所二次侧两供电臂电流的动态综合补偿,使两臂电流达到平衡,以确保一次侧三相系统侧电流对称,同时可以抑制谐波和无功分量?尤其在两供电臂电流对称的情况下,该检测方法和有功分离检测法或FBD检测法相比,只需1 / 4个电源周期,极大加快了响应速度?其次提出了直流侧电压和两变流器电流的控制策略?仿真结果证明了该检测方法的正确性和实时性?     

新型三相变四相阻抗匹配平衡变压器原理

在已有的三相变两相平衡变压器基础上,从阻抗匹配原理出发提出并讨论了一种新型的三相变四相阻抗匹配平衡变压器。详细分析了四相侧各绕组阻抗匹配关系以及三相侧与四相侧安匝平衡关系,功率平衡关系,电压、电流变换关系等,论证了该新型阻抗匹配平衡变压器在四相侧负载变化时对一次的零序电流没有影响。通过Matlab/Simulink仿真实验验证了三相变四相阻抗匹配平衡变压器原理分析的正确性,表明该新型阻抗匹配平衡变压器能实现三相与四相输变电的平衡对称转换。     

新型不对称接线三相变两相平衡变压器

平衡变压器具有消除零序电流和抑制负序电流的重要功能。不同于现有的平衡变压器两相或三相绕组对称结构,提出了一种新型三相绕组互不对称接线的平衡变压器。阐述了该变压器的基本原理和接线方案,并建立数学模型。在此基础上,得出一次侧和二次侧绕组的电流关系,导出了一次侧中性点电流为零时的平衡条件和两相解耦条件。该变压器具有满足平衡条件后两相自然解耦的优点。通过仿真分析和1kW模型机实验,证明了理论分析的正确性和可行性。该变压器采用三相三柱式通用铁心,每相仅2~3个绕组,绕组和铁心结构简单,材料利用率高;同时两相系统中有公共点和3次谐波电流流通的回路,综合性能良好,适合于作为电气化铁道牵引变压器等需要两相或单相电源供电的应用场合。     

新型YNvd接线平衡变压器电气分析及其仿真模型

YNvd接线变压器是应用于电气化铁路的一种新型三相一两相平衡变压器.为了实现其理想的三相一两相平衡变换,从磁势平衡方程、绕组接线方程、电压传递方程出发分析了YNvd接线变压器的运行特性,采用绕组间短路阻抗和等值阻抗表达阻抗匹配关系.并给出了YNvd接线变压器的二次侧两相端口的电压输出方程、两相等值电路和相坐标下的节点导...     

三相负载不平衡对变压器振动特性的影响研究

三相负载不平衡是配网中较为常见的问题。为研究三相负载不平衡工况下配电变压器振动特性,本文理论分析了铁芯和绕组振动特性及绕组振动传播特性;利用有限元软件分析了三相负载不平衡前后铁芯磁感应强度及绕组电磁力变化情况;搭建了变压器振动测式平台,分别采集变压器在三相不同位置单相带额定负载、两相带额定负载工况下的振动信号。研究结果表明：三相负载不平衡工况下铁芯中磁通密度基本不变,负载不平衡不会对变压器振动信号高频分量产生影响;不同位置的绕组振动对同一振动测试点影响程度不一样;三相负载不平衡程度相同,不平衡相发生的位置不同,对同一测点的影响程度不一样     

星形-双梯形接线平衡变压器负序及效率分析

由于现有电气化铁道牵引负荷的不对称性,导致电力系统含有大量负序电流,牵引变压器运行效率不高。为了解决上述问题,对星形-双梯形接线三相变两相平衡变压器进行了研究,重点分析其负序特性及效率特性,并在不同负载工况下,探讨一次侧电流不平衡度及变压器运行效率的情况,得出了电流不平衡度为零且变压器运行效率最高的条件。通过MATLAB建模对其负序特性与效率特性进行了仿真研究,结果表明该变压器能抑制负序电流的产生。     

劈相机和单相三相变压器的原理及应用

分析了单相三相变压器的原理,给出了单相 三相变压器补偿电容和电感值的计算方法。通过对劈相机和单相 三相变压器性能的比较,指出在需要将单相电源变为三相电源时,采用单相 三相变压器更为有利     

Four-wire three-phase load balancing with Static VAr Compensators

Static VAr Compensators (SVCs) can balance the phase currents of three-wire three-phase loads and compensate their reactive power. Thus, the SVC-load set becomes a balanced load with any desired power factor. This paper proposes a method to use SVCs with four-wire three-phase loads which still perform those functions: load balancing and reactive power compensation. As a result, any load connected to a three-(or-four-)wire three-phase system can be transformed into a balanced load with unity power factor, even if it is a single-phase load. Other properties that appear in particular cases are also analyzed.     

Harmonic cancellation by mixing nonlinear single-phase andthree-phase loads

The voltage on the distribution line is, in most cases, distorted even at no load of the transformer. This is due to the “background” distortion on the medium-voltage line caused by the large number of single-phase nonlinear loads, such as PCs, TVs, VCRs, etc. This paper proposes a method to mix single-phase and three-phase nonlinear loads and reduce the harmonic currents significantly. The dependence of the phase angle of the harmonic currents as a function of the short-circuit impedance is investigated using SABER for the three-phase and the single-phase diode rectifier both with and without DC-link inductance. The phase angle of the fifth harmonic current of a three-phase diode rectifier is always in counterphase with the fifth harmonic current of a single-phase diode rectifier. This leads to the conclusion that adding three-phase rectifier load can actually improve the power quality at the transformer. This is also validated by a number of on-site measurements in several applications of three-phase adjustable-speed drives     

单相变压器直流偏磁试验与仿真

6台单相变压器组成三相组式变压器，分别对变压器开路、低功率三相四线制对称负载、低功率三相四线制不对称负载、低功率三相三线制不对称负载和额定功率下三相四线制对称负载5种情况下的变压器一次绕组电流、一次和二次绕组电压就不同直流入侵情况下进行了测量。研究变压器以上5种工作状态下，直流入侵导致的励磁电流和一次绕组电流畸变和谐波分布、一次绕组电流峰值和各次谐波与直流电流的关系曲线、不同运行方式对直流偏磁的影响。试验发现，变压器直流偏磁将导致空载电流畸变，空载电流峰值及各次谐波随直流电流的增加直线上升。谐波阶次越低，增加速度越快。变压器负载情况下，功率越大，奇次谐波随直流的变化增加速度越慢，偶次谐波增长速度基本不受负载的影响。利用非线性磁滞回线与励磁电流波形的关系，对试验模型进行了仿真计算，同时得到了变压器铁心无直流偏磁和有直流偏磁下的磁滞回线。计算模型建立在Jiles-Atherton理论基础上，计算与试验吻合较好，验证了变压器非线性模型的有效性和正确性。