HVDC中直流偏磁電力變壓器疊片鐵心損耗及磁通分布

變壓器直流偏磁現(xiàn)象 及監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)建 南京導(dǎo)納能科技有限公司 修訂日期：2017年2月22日 聯(lián)系電話：韋（先生）13813986638 1引言 電力變壓器中的“直流偏磁”是指由于某種原因?qū)е碌闹绷鞔艅莼蛑绷鞔磐ǎ?以及由此引起的一系列電磁效應(yīng)。高壓直流單極大地運行方式、非線性負(fù)荷、太 陽磁暴等，均可能在交流變壓器的中性點竄入直流電流，引發(fā)直流偏磁現(xiàn)象。 直流偏磁對變壓器的影響主要表現(xiàn)在變壓器磁回路偏磁飽和產(chǎn)生諧波電流 電壓、引起噪聲增大、振動加劇、嚴(yán)重時引起局部過熱、緊固部件松動，破壞絕 緣，影響變壓器的正常運行及壽命。同時，易導(dǎo)致系統(tǒng)無功消耗增加，系統(tǒng)電壓 嚴(yán)重降低，系統(tǒng)繼電器誤動作故障。 2變壓器直流偏磁現(xiàn)象示例 （1）天廣直流輸電調(diào)試中出現(xiàn)的問題 2000年12月，在天廣直流輸電線路調(diào)試過程中，廣東大亞灣核電站主變壓 器出現(xiàn)噪聲增大的情況。通過了解得知，天廣直流

在變壓器工作過程中,受各種因素的影響,其可能會出現(xiàn)直流偏磁現(xiàn)象,直流偏磁現(xiàn)象的產(chǎn)生會直接對變壓器性能以及變壓器使用壽命造成影響,這對于整個供電系統(tǒng)正常工作的實現(xiàn)都是極為不利的,因此相關(guān)人員必須加強對其的重視,積極的采取措施對變壓器直流偏磁進(jìn)行抑制,最大程度的為變壓器安全運行做出保證。

為了深入理解電力變壓器在直流偏磁工況下的運行特性以提高電網(wǎng)安全運行性能和變壓器本體設(shè)計,針對大型電力變壓器產(chǎn)品的直流偏磁計算要求,提出了改進(jìn)的磁路模型;根據(jù)鐵心和繞組的幾何結(jié)構(gòu)形成磁路的拓?fù)?在鐵心磁阻的計算中考慮渦流效應(yīng)的作用,同時將鐵心接縫氣隙的作用引入計算模型中,建立了大型電力變壓器直流偏磁的磁路模型;基于矢量匹配法獲得鐵心等效磁路模型中元件參數(shù)的最優(yōu)解;基于鐵心接縫氣隙的幾何結(jié)構(gòu)和磁場分布特性,通過分段處理,建立了氣隙等效磁路模型。作為應(yīng)用實例,計算了2種不同鐵心結(jié)構(gòu)的大容量電力變壓器產(chǎn)品的直流偏磁性能。驗證了這些模型分析大型電力變壓器直流偏磁的有效性。計算表明直流偏磁使變壓器產(chǎn)品建立工作磁場更加困難;變壓器的繞組漏磁顯著增加,而且不同的變壓器鐵心結(jié)構(gòu)受直流偏磁的影響存在差異。

低損耗電力變壓器 (s11-mr系列10kv級) 使用說明書 中國·人民電器集團 江西變電設(shè)備有限公司 (江西變電設(shè)備總廠) 1適用范圍 本說明書適用于三相50hz，額定容量1600kva及以下，電壓為10kv的油浸 式電力變壓器。凡本系列變壓器經(jīng)正常運輸后，不需經(jīng)吊芯檢查，即可裝配有 關(guān)拆卸的零部件,做驗收試驗項目。合格后，便可投入運行。 2使用條件 2.1環(huán)境溫度不高于40℃，海撥不超過1000m，若環(huán)境溫度高于40℃或海撥超 過1000m時，應(yīng)按gb1094.3和gb10237的有關(guān)規(guī)定作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。 2.2安裝環(huán)境無明顯污穢（變壓器套管或變壓器的外絕緣不需要特殊的考慮）。 3產(chǎn)品運輸、運輸裝卸 3.1變壓器到安裝地點的運輸方法，主要為公路或鐵路運輸，此類變壓器一律 裝滿油運輸，應(yīng)附帶的零部件

變壓器中的鐵心對整個變壓器的功能和質(zhì)量具有較大的影響，它是變壓器的磁路，能夠同繞組一起，在變壓器的內(nèi)部

在分析大型電力變壓器鐵心噪聲來源的基礎(chǔ)上,提出了具體的降低鐵心噪聲的工藝措施,并針對不同措施分別說明了其原理。

在分析變壓器直流偏磁原理的基礎(chǔ)上,應(yīng)用pscad電磁暫態(tài)仿真軟件分析了直流偏磁對變壓器勵磁電流的影響?，F(xiàn)場實測了直流輸電單極和雙極兩種運行狀態(tài)下變壓器中性點電流、直流偏磁引起的母線諧波、變壓器振動和噪聲。經(jīng)過仿真與實測的綜合分析得出,變壓器中性點電流超過變壓器額定電流的5%時就會引起勵磁電流的嚴(yán)重畸變。直流偏磁對變壓器低壓側(cè)的影響最大,已經(jīng)出現(xiàn)明顯位移,高壓側(cè)和中壓側(cè)雖然位移變化不大,但速度和加速度最大增幅達(dá)8～9倍,變壓器遭受了很大的沖擊力。最后建議采用中性點串接電容的方法來限制直流偏磁。

環(huán)球市場/電力工程 -132- 電力變壓器鐵心柱截面優(yōu)化設(shè)計 陳?仲 山東泰開變壓器有限公司 摘要：電力變壓器已廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，在設(shè)計中很重 要的一個環(huán)節(jié)就是鐵心柱的截面設(shè)計。?變壓器的心柱截面一般采用 多級圓形截面，為了提高心柱截面的利用率，?必須增大心柱的幾何截 面與外接圓截面的比例。為達(dá)到此目的，一般有兩條途徑，其一是 提高疊壓系數(shù)，其二是在給定直徑d?時，增加多級圓形截面的幾何 面積。?基于此，本文將著重分析探討電力變壓器鐵心柱截面優(yōu)化設(shè) 計，以期能為以后的實際工作起到一定的借鑒作用。 關(guān)鍵詞：電力變壓器；鐵心柱；截面；設(shè)計 1鐵心柱截面優(yōu)化設(shè)計概述 鐵心是變壓器的導(dǎo)磁部分，其對硅鋼片導(dǎo)磁材料的消耗相當(dāng)大， 對變壓器的圓形鐵心柱截面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計有利于提高鐵心導(dǎo)磁材料 的利用率。鐵心截面優(yōu)化設(shè)計的目的是為了在方案設(shè)計時選取合適 的鐵心直徑參數(shù)，并方便地將磁通密

為分析變壓器直流注入方式對交流勵磁的影響,利用三維有限元方法計算單相變壓器的直流偏磁問題。以實際電力變壓器為例搭建仿真平臺,根據(jù)其具體參數(shù)建立模型,對比分析在原邊和副邊分別注入直流時變壓器的直流偏磁情況。仿真實驗結(jié)果表明,兩種注入方式下交流電流的波形基本相同。

電力變壓器論文電力線路論文： 電力變壓器鐵心振動特性分析 摘要:作為電力變壓器的主要部件,變壓器鐵心的振動信號主 要與鐵心緊固狀況、絕緣程度密切相關(guān),具有較強的非線性非 平穩(wěn)特性。本文以電力變壓器鐵心為研究對象,將希爾伯特黃 變換(hht)時頻分析方法引入變壓器鐵心非線性振動信號分 析領(lǐng)域,并結(jié)合傳統(tǒng)頻譜分析法對六種不同型號的電力變壓 器鐵心振動信號進(jìn)行了分析及實驗研究,從時域、頻域及時- 頻域等幾個角度分析了鐵心本體振動特性、油箱表面空載時 振動特性及負(fù)載時繞組振動對鐵心振動的影響。該研究分析 結(jié)果為電力變壓器的狀態(tài)檢測與故障診斷提供了一個良好 的基礎(chǔ)。 關(guān)鍵詞:電力變壓器；鐵心振動；希爾伯特黃變換 1引言 對運行中的電力變壓器實現(xiàn)在線監(jiān)測及故障診斷能夠 有效的減少變壓器故障率,降低運行成本[1]。鐵心作為變壓器 的主要部件之一,對變壓器的電磁性能、機械強

直流偏磁對變壓器的影響

本文簡要論述了變壓器發(fā)生直流偏磁的原因，危害以及抑制措施，對近年來變壓器直流偏磁的研究進(jìn)行了綜述。

在能源、資源日趨緊張的今天,國家鼓勵應(yīng)用可再生資源,提高能源、資源利用效率,這對于保障我國經(jīng)濟健康發(fā)展意義重大。在變壓器制造領(lǐng)域,由于取向硅鋼片原材料價格大漲,導(dǎo)致對可再生硅鋼片的利用趨熱。利用未

被忽視的隱患:電力變壓器用可再生硅鋼片鐵心

中小型變壓器的鐵心,一般都在固定式臺架上進(jìn)行疊積。鐵心疊積工序完成后,在吊鉤起立過程中,是在自由狀態(tài)下翻轉(zhuǎn)90°后再垂直立放的。鐵心體積小時一般變形不大,容量較大的鐵心必產(chǎn)生變形。鐵心體積大時,由于邊柱片較長,加之夾件螺栓緊固不勻,在吊鉤起立突然翻轉(zhuǎn)時,鐵心產(chǎn)生猛烈振動,經(jīng)受沖擊而產(chǎn)生較大的扭矩,影響產(chǎn)品的質(zhì)量。

對電磁軛的磁路進(jìn)行了分析。論述了直流電磁軛鐵心的截面積s對磁通φ和勵磁電流i的影響,從而得出了s的選擇范圍。

敘述了公司一新產(chǎn)品(變磁通調(diào)壓變壓器)空載電流在磁通密度小的情況下空載電流反而大的特殊情況。通過分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及進(jìn)行各項試驗，研究及分析產(chǎn)生這一特殊現(xiàn)象的原因，并用相應(yīng)的試驗驗證結(jié)論的正確性，為新產(chǎn)品推廣提供有力的技術(shù)支持。

分析了在正弦波逆變電源中工頻變壓器產(chǎn)生直流偏磁原因的基礎(chǔ)上,運用數(shù)字pi控制方法,調(diào)節(jié)觸發(fā)脈沖的寬度來加以抑制。通過在逆變電源中的應(yīng)用與調(diào)試,驗證該方法的可行性。

以交直流輸電系統(tǒng)混合運行引起的變壓器直流偏磁為背景,闡述當(dāng)直流輸電系統(tǒng)以單極大地回線方式、雙極電流不對稱方式或雙極電壓/電流均不對稱方式運行時產(chǎn)生的直流偏磁問題對中性點直接接地變壓器的影響,根據(jù)現(xiàn)有的最新技術(shù)及實際情況分析與比較變壓器中性點直流偏磁的抑制措施,力求找到最優(yōu)方式,達(dá)到使變壓器振動降低、噪音減小、壽命延長的目的。

關(guān)于小型變壓器鐵心不疊上鐵軛的問題,各變壓器生產(chǎn)廠家都在研制過程中,并推出了幾種不疊上鐵軛的裝置,但定位方法都不理想,故得不到推廣應(yīng)用。我廠最近研制成一種操作簡便、定位準(zhǔn)確、并且不需要過多輔助工作的不疊上鐵軛疊裝臺(以下簡稱"疊裝臺"),現(xiàn)簡介如下。

變壓器勵磁電流、磁通和電勢波形 （1）勵磁電流和磁通波形關(guān)系 變壓器中的電勢ep由磁通變化(dφ/dt)引起，當(dāng) φ為正弦時，ep為相位上滯后φ90度的正弦函數(shù)；若φ非正弦時，ep將發(fā)生畸變， 這是應(yīng)當(dāng)避免的。下面討論如何獲得正弦φ。 勵磁電流im產(chǎn)生磁勢fm，fm在鐵心中產(chǎn)生磁通φ。φ的波形由im的波形決定。 當(dāng)磁路不飽和時，φ和im是直線關(guān)系。即正弦的φ由正弦im產(chǎn)生。 當(dāng)磁路飽和時，φ和im是不再是直線關(guān)系。正弦的im無法產(chǎn)生正弦的φ，只能產(chǎn)生 平頂?shù)摩铡?正弦的φ必須由尖頂?shù)膇m產(chǎn)生。 尖頂?shù)膇m中除了基波分量i01外，還有較大的3次諧波分量i03等。 結(jié)論： 不飽和時，正弦的φ由正弦im產(chǎn)生。飽和時，正弦的φ必須由尖頂?shù)膇m產(chǎn)生。如果im仍 為正弦，則產(chǎn)生

采用基于分段函數(shù)擬合磁化曲線的改進(jìn)方法,考慮不飽和勵磁的非線性,求解三維棱邊有限元磁場。采用時域場路耦合方法計算變壓器直流偏磁時的瞬態(tài)電流和動態(tài)電感,分析其變化規(guī)律和對應(yīng)關(guān)系。討論不同磁化曲線擬合方法計算直流偏磁的效果,研究不飽和勵磁非線性對耦合參數(shù)和伏安特性的影響。通過與實驗數(shù)據(jù)對比,分析所提方法的誤差,驗證分段擬合方法具有更高的準(zhǔn)確性。