基于电磁暂态三相三柱变压器内部故障仿真模型的研究

介绍了三相三柱变压器内部故障模型的建立过程,并对三相三柱变压器进行了仿真.     

多绕组电力变压器内部短路稳态分析:（二）实验验证与差动保护灵敏度分析

通过在一台三相双绕组电力变压器内部设置各种短路来测试线端电压和电流,并与仿真计算的结果进行比较,验证了所提出的变压器内部短路故障分析的电路模型和计算方法.在此基础上,根据所设置的对地短路、匝间短路、相间短路等3种类型短路故障的仿真计算结果,分析了现有差动保护对这种变压器的保护灵敏度,指出纵差保护的灵敏度基本令人满意,而要提高零差保护的灵敏度,还需要进一步研究补偿措施.     

三相五柱整流变压器模型研究与控制分析

分析了三相五柱式整流变压器应用于大功率整流装置可以省去平衡电抗器的原理,提出了由单相变压器构成的变压器组等效三相五柱式整流变压器,建立整流装置的仿真模型,并验证了该模型的正确性与可行性.     

直流偏磁变压器消耗无功的计算

研究了直流输电单极大地回线方式运行导致高压变压器直流偏磁情况下变压器消耗无功功率的数值规律.基于电力系统暂态仿真计算程序PSCAD建立了不同结构变压器直流偏磁状态下的无功计算模型,定量分析中性点直流电流与消耗无功功率的关系.结果表明,直流电流越大,励磁电压越高,变压器消耗的无功功率越大;在变压器中性点直流电流小于20A和励磁电压小于1.1p.u.情况下,单相、三相三柱、三相壳式、三相五柱变压器消耗的无功功率与直流电流显现近似线性关系.单相变压器消耗无功功率最多,三相壳式变压器次之,三相五柱式变压器消耗的无功功率略小于三相壳式变压器;三相三柱变压器消耗的无功功率最少.综合上述结果,当运行中发现如下任意一种情况时,建议采用抑制变压器中性点直流电流的相关措施:单相变压器中性点直流电流超过10A,三相壳式和三相五柱变压器超过12A,三相三柱变压器超过60A.     

三相三柱变压器暂态仿真

以三相三柱式变压器铁心磁路为基础 ,建立了变压器的暂态模型。分析了模型参数和变压器实验值的关系 ,可利用变压器的实验值及几何参数确定模型参数。该模型可以用于变压器的故障和励磁涌流仿真     

基于MATLAB单相变压器的仿真建模及特性分析

建立了一种单相变压器仿真模型,对单相变压器空载合闸的励磁涌流和二次侧绕组内部短路一次侧电流进行了仿真及分析,仿真结果与理论分析相吻合.     

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。     

三相变压器直流偏磁仿真分析

建立一种新的直流偏磁下三相三柱和三相五柱变压器的电路-磁路耦合模型,磁路模型中考虑了变压器的涡流损耗、铁芯拓扑结构及材料的饱和特性.将涡流产生的磁动势列入磁路方程,磁路方程与电路方程进行耦合,并结合铁芯的非线性特征曲线形成非线性方程组,通过求解该方程组,实现对三相三柱和三相五柱变压器直流偏磁特性的仿真分析.仿真结果证明所提模型能够准确地分析三相变压器的直流偏磁现象.     

小波算法在变压器励磁涌流中的应用研究

为了满足电气化设备对高性能变压器的需求,针对大功率变压器中存在的励磁涌流现象展开研究,并建立了仿真模型。利用一种新型的小波算法对变压器中的励磁涌流现象进行分析和数学建模,并研究了三相变压器的励磁涌流产生机制和信号提取方法,建立了精确的故障识别模型。最后,利用Matlab/Simulink软件设计了仿真系统,实现了对三相变压器的励磁涌流波形识别。仿真结果表明,该仿真模型能够有效提取出变压器励磁涌流的有关特性,为提高变压器的性能提供了理论支持。     

基于MMC的配电网电力电子变压器故障特性分析

介绍了配电网电力电子变压器输入级、隔离级和输出级通常采用的拓扑结构;选取了半桥子模块型模块化多电平换流器、双有源桥和三相逆变器作为研究对象,基于PSCAD仿真平台,搭建了10k V配电网电力电子变压器仿真模型;对电力电子变压器中可能出现的故障类型,包括交流输入侧故障、中压直流侧故障、低压直流侧故障以及功率开关元件故障等进行了理论分析与仿真验证;对各类故障下电力电子变压器的过电压、过电流水平进行了分类统计,指出了对配电网电力电子变压器影响较大的故障类型。     

三相组合互感器两种检定方法的比较研究

给出了高压三相组合互感器的工作原理,并以三相组合互感器的电流单元为例先给出了其单相检定方法和试验结果。针对高压三相组合互感器的结构特点,提出了采用三相法模拟实际工作状态下对高压三相组合互感器进行检定,并给出了试验结果。由两种方法比较可知所所提出的三相法能准确检定出高压三相组合互感器中电压元件和电流元件实际运行中相互影响带来的误差,比单相检定方法更能真实反映高压三相组合互感器实际工作的真实误差情况。     

高压三相组合互感器三相检定方法及其实现研究

提出了高压三相组合互感器在模拟实际工作状态下实施三相同时检定方法即三相法,并研制出一套实现该检定方法的检定装置.阐述了三相法的原理,介绍了所构建检定系统、检定装置的组成及其各功能单元的技术性能,提供了检定试验线路和试验结果.大量试验测试结果表明,本文提出的检测方法和检定装置,可准确检定10 ～35kV高压三相组合互感器...     

Control of Electronic Power Transformer with Star Configuration under Unbalanced Load Conditions

The electronic power transformer has many advantages, such as reactive power compensation, voltage regulation, harmonic suppression, and power factor correction. When a three-phase electronic power transformer with a star configuration is applied in the distribution network, three-phase load unbalance will cause three-phase DC voltage unbalance if the electronic power transformer controller generates improper asymmetric voltage signals, which may trigger over-voltage protection. The effects of three-phase load unbalance to the work condition of the electronic power transformer are analyzed, and a control algorithm is proposed to balance three-phase DC voltages in this article. Meanwhile, input stage control, isolation stage control, output stage control, and individual DC voltage balancing control are presented. Simulation and lab experimental results show that the electronic power transformer still works properly even under serious unbalanced load conditions.     

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     

三相不平衡对配电变压器损耗影响的研究

在配电网中,配电变压器三相不平衡运行状态普遍存在。三相不平衡会使配电变压器产生附加损耗,导致变压器局部过热,从而对变压器的绝缘寿命、带负荷能力产生很大影响。文章对常用的Dyn11和Yyn0联结方式的配电变压器建立了等效电路模型,研究其在三相不平衡状态下的损耗情况。仿真及试验结果表明,三相不平衡使变压器的损耗大幅增加,且随不平衡度的增加呈二次函数增长,不平衡度为50%时变压器损耗将增加一倍。为了保证变压器的运行安全及运行寿命,在不平衡情况下运行时,需要降低其负载率。     

含中性点参数的三相变压器建模及其在潮流计算中的应用

建立变压器的三相模型对于配电网潮流计算非常重要。针对传统的关联矩阵法不再适用于中性点不接地星形接线的变压器的问题,文中提出计及中性点的三相变压器模型,此模型可以用关联矩阵法求得,应用于潮流计算可以直接方便地求出变压器中性点电压。当不接地星形接线方式的变压器模型含有中性点参数时,可以用关联矩阵借助转换矩阵推导所有连接组别的三相变压器模型,使得变压器模型的推导更加简洁。IEEE-4节点标准测试系统的计算结果验证了所建变压器模型的正确性与有效性。     

基于电流相位估计的三相不平衡条件下配变损耗计算

在配电网节能改造中因地制宜地更换高损耗配电变压器尤为重要,计算实际负荷条件下的配变损耗是变压器选型技术经济的关键之一。在低压三相四线制系统中,负荷不平衡往往造成了配变三相电流不对称。文中首先讨论了三相不平衡条件下变压器损耗计算模型,然后面向现有配变低压侧用采系统数据缺失电流相位的情况,提出了变压器低压侧电流相位估算方法,从而建立了三相不平衡条件下基于配变电流相位估算的损耗计算模型,解决了实际工程中因缺失相位数据而无法计算的难题。最后,通过仿真和试验分别对Yyn0和Dyn11这2种常用配变的电流相位估算和损耗计算模型进行了验证。     

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。     

Numerical calculations of three-phase transformer transients

A three-phase, two-winding transformer model is presented in this paper. Nonlinear magnetizing curves are piecewise linearized, while the input winding capacitances are lumped onto the transformer terminals. A stiff system of differential equations in a state space, describing the transformer transient behavior, is solved using the L-stable backward differentiation formulas (BDFs) numerical rule. It has been shown that using the BDF numerical rule has resulted in better stability properties than using the trapezoidal rule. A computer program has been developed for generation of variable-state waveforms. The developed program is suitable for simulations of low-frequency three-phase transformer transients such as inrush currents and ferroresonance. This computer program has proved to be numerically stable for the problems investigated in this paper. The results acquired in this way are compared to results obtained using MATLAB/Power System Blockset, as well as to results of laboratory measurements.