變壓器勵(lì)磁涌流的分析及抑制方法

變壓器空載合閘時(shí),由于線圈繞組剩磁及鐵芯非線性特性作用,導(dǎo)致變壓器產(chǎn)生很大的勵(lì)磁涌流。勵(lì)磁涌流會(huì)經(jīng)常導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作,從而影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性及運(yùn)行質(zhì)量。建立并分析變壓器低壓側(cè)并聯(lián)電容器數(shù)學(xué)模型,在matlab/simulink中建立變壓器空載合閘的仿真模型,分析仿真結(jié)果與理論分析相符。為深入研究抑制變壓器勵(lì)磁涌流提供了一定的依據(jù)。

南京理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文) 作者:楊加意學(xué)號(hào)：1010190210 學(xué)院(系):自動(dòng)化學(xué)院 專業(yè):電氣工程及其自動(dòng)化 題目:變壓器勵(lì)磁涌流識(shí)別方法研究 指導(dǎo)者： 評(píng)閱者： 2014年5月 王寶華副教授 講師張慧麗 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）中文摘要 電力變壓器在空載合閘或外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)，因鐵芯瞬間飽和而產(chǎn) 生很大的電流，稱為勵(lì)磁涌流。該電流在可達(dá)到正常勵(lì)磁電流的數(shù)百倍，數(shù)值為 正常額定電流的5~8倍。其相應(yīng)的電壓與電流波形也會(huì)發(fā)生畸變，存在間斷角， 并且產(chǎn)生大量諧波，其中又以二次諧波為主。 本文利用matlab/simulink仿真平臺(tái)，建立起在變壓器空載合閘時(shí)以及外部 故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)的勵(lì)磁涌流的仿真模型，再對(duì)所產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流波形的特 點(diǎn)進(jìn)行分析。并采用將數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)與二次小波變換相結(jié)合的識(shí)別方法

介紹了一個(gè)計(jì)及合閘角和剩磁效應(yīng)的三相變壓器模型,通過該模型推導(dǎo)出勵(lì)磁涌流與合閘角和鐵心剩磁通間的相互關(guān)系。在此基礎(chǔ)上提出了基于dsp的分相合閘控制策略并給出相應(yīng)的軟、硬件設(shè)計(jì)思想。仿真結(jié)果表明:該方法可大幅減小勵(lì)磁涌流的沖擊,使變壓器各電磁參數(shù)迅速進(jìn)入穩(wěn)態(tài)

為滿足生活、生產(chǎn)用電的各類需求,供電系統(tǒng)除了要完成電能輸送外還要對(duì)入戶電壓進(jìn)行調(diào)節(jié),這就需要設(shè)立變電站來完成。變壓器是變電站的主要設(shè)備之一,主要進(jìn)行電力系統(tǒng)中電壓的轉(zhuǎn)換及電能分配等,利用電磁感應(yīng)的原理來改變電壓。本文主要針對(duì)變壓器工作中出現(xiàn)的勵(lì)磁涌流和應(yīng)涌流兩種涌流現(xiàn)象來探討變壓器涌流過大的原因,并通過實(shí)例分析來探討涌流抑制裝置的作用及應(yīng)用,以更好地完成變電站變壓器供電工作。

基于EMTP／ATP的變壓器建模及勵(lì)磁涌流的仿真研究

討論變電站空投變壓器時(shí)產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流造成的差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)情況,闡述勵(lì)磁涌流產(chǎn)生的原因及特點(diǎn),分析現(xiàn)有勵(lì)磁涌流判別方法及其缺陷,并提出一種識(shí)別變壓器勵(lì)磁涌流以避免差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的方法。

電力變壓器作為電力系統(tǒng)中最為重要的設(shè)備之一,隨著遠(yuǎn)距離輸電、超高壓在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛,大容量電力變壓器的應(yīng)用日益增多。實(shí)踐表明,很多的電力變壓器的重大故障就是通過許多次輕微故障以及各種非正常的暫態(tài)過程的損壞累積所造成的,而通過電力變壓器勵(lì)磁涌流所造成的誤動(dòng)故障在電力變壓器故障中卻又占有很大的比例。那么,研究如何防止電力變壓器勵(lì)磁涌流所引起的誤動(dòng)措施對(duì)保證電力系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。

由于變壓器內(nèi)部剩磁的存在,當(dāng)變壓器空載投入或系統(tǒng)故障切除后電壓恢復(fù)時(shí),變壓器會(huì)出現(xiàn)勵(lì)磁涌流現(xiàn)象。該勵(lì)磁涌流幅值往往比較大,對(duì)主變差動(dòng)保護(hù)影響很大,嚴(yán)重時(shí)可以導(dǎo)致主變差動(dòng)保護(hù)誤跳閘,對(duì)于變壓器的正常運(yùn)行很不利。通過分析勵(lì)磁涌流的波形特征和諧波分量,找出避免勵(lì)磁涌流造成主變差動(dòng)誤動(dòng)作的方法。

本文提出了一種通過調(diào)節(jié)pwm整流器功率因數(shù),來抑制交流傳動(dòng)的列車處于再生制動(dòng)時(shí)因受電弓處電壓過高而導(dǎo)致再生失效的方法。分析了列車再生制動(dòng)時(shí),為了抑制受電弓電壓升高,所需的pwm整流器功率因數(shù)角調(diào)節(jié)的范圍,給出了在pwm整流器的預(yù)測(cè)電流控制的基礎(chǔ)上改進(jìn)策略并實(shí)現(xiàn)其功率因數(shù)調(diào)節(jié)的方案。在考慮無功傳輸導(dǎo)致的線路功率損耗的情況下,計(jì)算了抑制受電弓電壓上升所需要的pwm整流器功率因數(shù)角調(diào)節(jié)的大小,并通過仿真驗(yàn)證了方案的可行性。

本文針對(duì)數(shù)字化多環(huán)控制下組合式三相逆變器輸出變壓器的直流偏磁問題,詳細(xì)分析了直流偏磁對(duì)逆變器的影響。結(jié)合基于abc坐標(biāo)系下重復(fù)控制加電壓電流雙環(huán)控制的多環(huán)控制方案,提出了一種針對(duì)多環(huán)控制的直流偏磁抑制策略。在一臺(tái)額定功率為500kva的組合式三相逆變器上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了該策略對(duì)直流偏磁問題抑制的有效性和實(shí)用性。

設(shè)計(jì)太陽(yáng)能并網(wǎng)逆變電源時(shí)必須考慮到直流偏磁對(duì)輸出變壓器的不良影響。導(dǎo)致變壓器直流偏磁的因素包括控制系統(tǒng)引起的偏磁、驅(qū)動(dòng)電路元件參數(shù)的分散性引起的偏磁以及主電路引起的偏磁。檢測(cè)變壓器的初級(jí)電流,通過dsp計(jì)算提取出初級(jí)電流的直流分量,再用閉環(huán)pi控制算法計(jì)算出抑制直流分量所需的補(bǔ)償量,并將其加載到控制量中,可有效抑制變壓器初級(jí)的直流偏磁。

逆變器輸出變壓器的直流偏磁會(huì)對(duì)逆變器、輸出變壓器以及交流負(fù)載產(chǎn)生不良的影響,嚴(yán)重威脅逆變器的可靠運(yùn)行。針對(duì)逆變器輸出變壓器直流偏磁問題,提出了一種簡(jiǎn)單、實(shí)用的基于pr控制策略的數(shù)字信號(hào)處理器(dsp)實(shí)現(xiàn)方案,并在理論研究的基礎(chǔ)上,通過一臺(tái)50hz/3kw單相逆變器驗(yàn)證了該方案的有效性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方案不但可以實(shí)現(xiàn)對(duì)直流偏磁的良好抑制,還可以實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)良好的動(dòng)、靜態(tài)特性,具有很好的實(shí)用性。

針對(duì)傳統(tǒng)tcr控制算法導(dǎo)致隔離變壓器磁通飽和的情況,提出一種基于簡(jiǎn)單邏輯與傳統(tǒng)pi控制相結(jié)合的控制策略,在不影響原有控制算法效率的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn),以提高tcr的性能。在此基礎(chǔ)上提出控制策略的軟件實(shí)現(xiàn),并利用pscad對(duì)其性能進(jìn)行仿真,結(jié)果顯示此算法能顯著改善tcr對(duì)其隔離變壓器性能的影響。

高頻逆變器的變壓器線圈繞制方法 簡(jiǎn)單高頻逆變器的繞制方法：首先用紙盒或塑料片根據(jù)鐵芯面積做一個(gè)線圈架.然后在線圈 架上繞線圈.先繞初級(jí),初級(jí)繞好后,用電容器紙或牛皮紙繞三層,做為初次級(jí)的絕緣,再繞次 級(jí),次級(jí)兩個(gè)54圈（這個(gè)變壓器輸入是220伏，輸出是雙27v）按照這樣可以得出每圈是0.5v， 也就是初級(jí)是440圈繞成的.次級(jí)繞好后再繞二層電容器紙或牛皮紙與鐵芯絕緣.然后插鐵 芯,可以三片鐵芯一起交叉插.鐵芯插好后通電試驗(yàn),如果電壓符合要求,澆絕緣漆烘干.線圈 的層與層之間可用電容器紙或牛皮紙絕緣.初級(jí)用薄紙.也可不用.本人用此方做過好多變壓 器.運(yùn)行效果良好. 高頻逆變器變壓器的制作:可根據(jù)自己的需要選用一個(gè)機(jī)床用的控制變壓器.我用的是100w 的控制變壓器.將變壓器鐵芯拆開,再將次級(jí)線圈拆下來.并記錄下每

廣東電網(wǎng)是交直流混合運(yùn)行電網(wǎng),當(dāng)直流輸電系統(tǒng)雙極電流不對(duì)稱運(yùn)行或單極大地回線運(yùn)行時(shí),巨大的直流電流通過接地極注入大地,交流系統(tǒng)的變壓器在一定程度上受到直流輸電系統(tǒng)接地極電流的影響。直流偏磁使得變壓器噪聲、振動(dòng)加大,電壓波性變壞,鐵耗增加。為此,介紹了抑制變壓器中性點(diǎn)直流電流的幾種措施,并對(duì)各種抑制措施的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析。

電子設(shè)備在工作過程中因?yàn)閮?nèi)部或外部的各種電磁干擾而不能以正常的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行工作的現(xiàn)象并不罕見.工作環(huán)境中存在的電磁能量可能是人為造成,也可能是自然因素所導(dǎo)致的,都對(duì)電路正常工作具有不利影響.本文介紹了電子設(shè)備干擾及抑制的相關(guān)理論,并闡述了電子設(shè)備干擾的種類和抑制方法,以期助益電子設(shè)備發(fā)展和應(yīng)用.

從變壓器設(shè)計(jì)的基本原理出發(fā),提出了一種設(shè)計(jì)開關(guān)電源變壓器的簡(jiǎn)便方法,即直接根據(jù)變壓器的工作頻率和所需輸出的功率查表確定所需選用的磁性材料.從而確定變壓器線包各參數(shù);并對(duì)如何抑制電源變壓器常見的噪聲干擾進(jìn)行了探討。

電力變壓器現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中,主要作用是升高或降低電壓,是電力系統(tǒng)不可或缺的重要設(shè)備.隨著使用電壓等級(jí)也逐漸提高,現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行方式的改變,使得變壓器在運(yùn)行方式改變時(shí)出現(xiàn)勵(lì)磁涌流,保護(hù)動(dòng)作的正確率有下降趨勢(shì),存在保護(hù)誤動(dòng)的情況.因此對(duì)變壓器主保護(hù)的差動(dòng)保護(hù)進(jìn)行更為深入、細(xì)致的研究,設(shè)計(jì)出涌流閉鎖的對(duì)策有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義.

針對(duì)某些核電基地多次出現(xiàn)變壓器送電時(shí)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的現(xiàn)象，對(duì)變壓器勵(lì)磁涌流的產(chǎn)生機(jī)理、特點(diǎn)和差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)

為了研究特高壓變壓器產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流對(duì)特高壓變壓器差動(dòng)保護(hù)的影響,運(yùn)用matlab/simulink,建立了特高壓變壓器仿真模型,參數(shù)按照晉東南—南陽(yáng)—荊門1000kv特高壓交流試驗(yàn)示范工程中的相關(guān)數(shù)據(jù)設(shè)置。利用所建立的模型進(jìn)行空載投切的仿真,分析了合閘角與剩磁對(duì)勵(lì)磁涌流的影響。仿真結(jié)果驗(yàn)證了控制合理的合閘角與剩磁可以限制勵(lì)磁涌流的出現(xiàn),從而避免特高壓變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng),為提出新的識(shí)別勵(lì)磁涌流判據(jù)提供了理論基礎(chǔ)。

高壓直流輸電以單極大地回線方式運(yùn)行時(shí),會(huì)造成附近變壓器直流偏磁。本文針對(duì)這一現(xiàn)象,提出一種中性線電容隔直可控開斷橋的新電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),來抑制直流偏磁。與傳統(tǒng)電容隔直電路相比,利用橋路中直流電感來限制故障初期短路電流上升變化率,且無需控制系統(tǒng)響應(yīng),瞬時(shí)自動(dòng)投入,從而避免暫態(tài)電流沖擊損壞電容器。確保了中性點(diǎn)有效接地,使控制系統(tǒng)有充足的響應(yīng)時(shí)間切換工作方式。并詳細(xì)給出電路的等效結(jié)構(gòu),電壓、電流解析結(jié)果及電容器等電路參數(shù)的選取依據(jù)。利用pscad/emtdc軟件對(duì)比分析了系統(tǒng)故障時(shí)加入隔直裝置抑制瞬態(tài)沖擊電流的效果。制作了小功率的隔直實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真相吻合,證明了該方法的有效性和實(shí)用性。

整流設(shè)備采用三相橋式可控整流裝置，利用a、b兩臺(tái)zhsspt-11831／36型整流變壓器將交流電網(wǎng)電壓變換成整流裝置所需要的電壓，并通過提高整流脈波數(shù)來抑制諧波．滿足變壓器網(wǎng)側(cè)和閥側(cè)的運(yùn)行要求。現(xiàn)分析整流變壓器抑制諧波的方法和原理。