【摘 要】
：
变压器铁芯剩磁是产生励磁涌流的重要原因之一,开展电力变压器铁芯剩磁测量研究,有助于避免励磁涌流,保护电力变压器以及电力系统安全运行。现有的剩磁测量方法存在测量过程复杂、测量准确性差、工程应用实施困难等问题,为此,本论文提出了一种基于励磁电感的电力变压器剩磁测量方法。本方法利用不同剩磁下励磁电感值不同这一规律,在出厂时通过直流预充磁设定已知剩磁量,再通过幅值较小的交流信号测量变压器的励磁电感,得到φ
论文部分内容阅读
变压器铁芯剩磁是产生励磁涌流的重要原因之一,开展电力变压器铁芯剩磁测量研究,有助于避免励磁涌流,保护电力变压器以及电力系统安全运行。现有的剩磁测量方法存在测量过程复杂、测量准确性差、工程应用实施困难等问题,为此,本论文提出了一种基于励磁电感的电力变压器剩磁测量方法。本方法利用不同剩磁下励磁电感值不同这一规律,在出厂时通过直流预充磁设定已知剩磁量,再通过幅值较小的交流信号测量变压器的励磁电感,得到φres-L关系曲线表。在变压器重新合闸前测量励磁电感,通过查表的方式确定铁芯内的剩磁量,实现确定变压器剩磁的目标。本文通过开展理论分析、仿真计算和实验研究,对本方法的有效性和可行性、测量信号有效频率、有效电平幅值进行了分析,具体工作如下:（1）开展了基于励磁电感的剩磁测量方法可行性研究。通过阐明剩磁产生的机理以及铁芯磁通对绕组电感的影响,分析了本方法的理论基础,采集实验用变压器的磁化曲线并设计实验方案。（2）分析了基于励磁电感测量的剩磁测定方法的测量有效性。结合有限元分析软件开展仿真计算,得到了微小气隙窗口测量的磁感应强度与铁芯剩磁之间的关系,并进行了待测变压器的φres-L关系曲线有限元仿真;在ATP/EMTP电磁暂态分析软件中建立了空载变压器等效电路模型,采用五台不同运行参数的变压器其磁化曲线,计算φres-L关系曲线仿真结果,探究该关系曲线在不同容量和电压等级的变压器上的规律。（3）讨论了小幅值测量信号对变压器初始剩磁带来的影响。对有源电感测量时的测量信号频率以及测量信号电平幅值的合适范围进行仿真和实验研究,并根据分析结果给出有源测量信号的频率与幅值范围建议。（4）开展了基于励磁电感的剩磁测定方法实验验证。设计了铁芯磁通测量验证方案、铁芯预充磁方案以及绕组电感测量方案,比较了两台不同变压器的实验结果,并对实验结果进行分析,讨论了实验与仿真之间的结果误差。
其他文献
感应式无线电能传输（Inductive Power Transfer,IPT）技术通过高频交变磁场实现电能的非接触传输,具备安全性高、可靠性强、环境适应能力好以及灵活便捷等优点。受到国内外学者和业界的广泛关注,现已应用在电动汽车、消费类电子产品及LED无线照明等诸多领域。IPT系统电能接收器大多集成在用电设备内部,因此,对于移动设备的便携式需求,如何减小电能接收器的体积重量至关重要。IPT系统输出
锂电池因其无污染、高比能量和寿命长等优点被广泛推广应用。实际上,锂离子电池通常通过串并联成组以获得高工作电压和容量,但由于电池单体的不一致性,导致电池组串联单体的电压不均衡,严重影响电池组的工作性能,采用电池均衡电路是解决电池不一致性的一种普遍选择。电池均衡包括被动均衡和主动均衡两大类:被动均衡属于耗能型均衡,系统效率低,发热严重;主动均衡大部分是通过开关电路实现能量转移的方式来均衡,追求效率高、
大型豪华邮轮的设计和建造是我国当前亟待发展的技术。蒸汽系统是大型豪华邮轮的重要系统之一,邮轮蒸汽系统具有布置复杂,设备众多等特点。蒸汽系统的管网结构为多热源多环网结构,管网涉及到的楼层比较多。由于蒸汽系统的复杂性等特点,通过仿真软件对蒸汽系统的管网结构进行仿真,可对系统的设计方案进行指导。本文以大型豪华邮轮蒸汽系统为研究对象,论文的主要研究内容如下:（1）对大型豪华邮轮蒸汽系统进行设计,蒸汽系统的
电动汽车与光伏发电系统等作为新能源开发的重要组成部分,成为目前研究的热点。电动汽车充电站供电形式单一,电动汽车大规模接入电网充电时带来的负荷冲击,光伏发电并网冲击以及光伏能源消纳水平较低等问题成为目前研究的难点。为此,在将光伏发电单元与电动汽车充电设施等结合起来实现光伏能源就地消纳的同时,满足电动汽车充电需求的新型充电站应运而生。本文首先对提出的光储充多能互补智慧充电站的架构进行了设计。充电站的电
化石能源的过度燃烧,引起了全球气候变暖、生态环境破坏等问题,清洁能源的高效使用可有效解决此类难题。近年来,为了将清洁能源机组接入到电网中,国内外科研人员提出了多端柔性直流输电的概念。与传统的交流输电系统和高压直流输电系统相比,多端柔性直流输电系统具有如下优势:谐波水平低,电压质量高;可独立控制换流站的有功功率与无功功率;不存在换相失败和无功补偿的问题,能为无源负载供电等。因此,柔性直流输电技术广泛
随着互联网技术的发展,数据中心用电量持续增长。据预测,数据中心能耗占全球电力总能耗的比例将从2015年的0.9%上升到2030年的8%。供配电系统能耗占数据中心总能耗的10%,而功率变换器是数据中心供电系统的电能转换核心装置。提高功率变换器的转换效率对降低数据中心能耗尤为重要。同步buck变换器广泛应用于数据中心供电系统中,但是传统同步buck变换器是硬开关电路,特别是随着开关频率的不断提高,开关
台风灾害往往会导致受灾区域电网输配电设备大量受损,影响电网的正常供电和用户的正常用电。因此,研究台风灾害下输配电设备失效风险预测技术日益成为电网可靠性的重要内容。本文首先搭建了台风灾害下输配电设备失效风险预测数据库。综合考虑数据的可获取性和实际意义,所搭建的数据库主要包括气象、电网和地理信息,其中,气象信息主要包括台风下设备所处区域的3秒最大阵风风速;电网信息包括导线参数、输电杆塔参数、配网杆塔参
随着社会现代化进程不断发展,越来越多的用电设备应用在工业生产领域和生活当中。在工业领域,大量的基于微处理器控制的自动化设备对电能质量的要求极高。与此同时,电网中越来越多的冲击性负荷和非线性负荷会严重影响电网的供电质量,其中电网的电压跌落危害最大。因此,针对电网电压跌落问题的研究已经成为一个热点。具有响应速度快、补偿精度高和高性价比等优点的动态电压恢复器（Dynamic Voltage Restor
微网作为一种包含可再生能源的分布式电源综合集成技术,对于推进电力系统的环保性和经济性具有重要的意义。随着电力体制改革不断深化,更多具有随机性的分布式电源以微网群形式接入主动配电系统。与此同时,各种售电主体在电力市场环境下的利益博弈,给传统的经济调度带来巨大挑战。因此,研究微网与配网作为不同利益主体的自治优化经济调度具有非常重要的理论意义和工程价值。本文首先对光伏发电、风力发电、柴油发电机和蓄电池储
随着全球化石能源的大量消耗,利用风能、太阳能等新能源发电的分布式发电技术得到了快速发展。并网逆变器是将分布式电源接入电网的重要接口,其性能直接决定了并入电网电流的质量。本文以提高并网逆变器的动态响应能力、提升并网电流质量为目的,开展并网逆变器预测控制研究与实现,主要内容如下:设计了并网逆变器总体方案。在需求分析的基础上,对几种典型的并网逆变器拓扑结构进行了比较分析,设计了带中线电感的三相四桥臂并网