變壓器直流偏磁場路耦合計(jì)算中的磁化曲線擬合

為分析變壓器直流注入方式對交流勵(lì)磁的影響,利用三維有限元方法計(jì)算單相變壓器的直流偏磁問題。以實(shí)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(shí)變壓器的直流偏磁情況。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,兩種注入方式下交流電流的波形基本相同。

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(lì)磁電流的影響?，F(xiàn)場實(shí)測了直流輸電單極和雙極兩種運(yùn)行狀態(tài)下變壓器中性點(diǎn)電流、直流偏磁引起的母線諧波、變壓器振動(dòng)和噪聲。經(jīng)過仿真與實(shí)測的綜合分析得出,變壓器中性點(diǎn)電流超過變壓器額定電流的5%時(shí)就會(huì)引起勵(lì)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(diǎn)串接電容的方法來限制直流偏磁。

以交直流輸電系統(tǒng)混合運(yùn)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(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的直流偏磁問題對中性點(diǎn)直接接地變壓器的影響,根據(jù)現(xiàn)有的最新技術(shù)及實(shí)際情況分析與比較變壓器中性點(diǎn)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(dòng)降低、噪音減小、壽命延長的目的。

以實(shí)例闡述了單相電力變壓器的試驗(yàn)方法,研究了變壓器在額定電壓情況下發(fā)生直流偏磁時(shí),勵(lì)磁電流、運(yùn)行噪聲和振動(dòng)等特性的變化。

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(yùn)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(yàn)證該方法的可行性。

在單相正弦波逆變電源中,因逆變電源直流側(cè)的電壓較低,而輸出額定交流電壓較高,需要用升壓變壓器進(jìn)行升壓,與負(fù)載電氣隔離,并對降低逆變橋開關(guān)管的額定電流有利,但存在兩橋端輸出電壓脈沖列在基波周期內(nèi)正負(fù)伏秒值不相等。

電力變壓器在實(shí)際運(yùn)行中若通過中性點(diǎn)注入直流電流，該電流會(huì)使變壓器鐵心磁化，磁工作點(diǎn)發(fā)生偏移，引起鐵心的單方向飽和，使變壓器出現(xiàn)直流偏磁現(xiàn)象。通過直流偏磁耐受試驗(yàn)，得到如下結(jié)論：直流偏磁對勵(lì)磁電流奇次諧波含有率影響較大，4a直流下與無直流電流時(shí)相比，

在pscad/emtdc中搭建了交流變電站及德寶直流詳細(xì)模型。分析了750kv自耦變壓器(交流主變)發(fā)生直流偏磁時(shí)交直流系統(tǒng)中各種諧波的變化情況,詳細(xì)分析了各諧波幅值大小與直流偏磁程度的關(guān)系,推導(dǎo)了直流傳輸功率波動(dòng)與直流系統(tǒng)中各次諧波的關(guān)系。介紹了仿真結(jié)果。

逆變器輸出變壓器的直流偏磁會(huì)對逆變器、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。針對逆變器輸出變壓器直流偏磁問題,提出了一種簡單、實(shí)用的基于pr控制策略的數(shù)字信號處理器(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。

本文針對數(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,提出了一種針對多環(huán)控制的直流偏磁抑制策略。在一臺額定功率為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)了該策略對直流偏磁問題抑制的有效性和實(shí)用性。

為了深入理解電力變壓器在直流偏磁工況下的運(yùn)行特性以提高電網(wǎng)安全運(yùn)行性能和變壓器本體設(shè)計(jì),針對大型電力變壓器產(chǎn)品的直流偏磁計(jì)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(jì)算中考慮渦流效應(yīng)的作用,同時(shí)將鐵心接縫氣隙的作用引入計(jì)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(shí)例,計(jì)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(yàn)證了這些模型分析大型電力變壓器直流偏磁的有效性。計(jì)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。

針對變壓器發(fā)生直流偏磁時(shí)無功補(bǔ)償電容器電流諧波過大的現(xiàn)象,基于jiles-atherton模型,在mat-lab平臺下,建立了變壓器直流偏磁仿真模型,仿真結(jié)果與實(shí)測數(shù)據(jù)符合很好。計(jì)算了不同直流偏磁電流條件下的電容器諧波電流,結(jié)果表明各次諧波隨直流電流增加而近似呈線性增加,各電容器組之間發(fā)生4次諧波放大現(xiàn)象,容易造成電容器電流總有效值過大。通過增大串聯(lián)電抗值來增加串聯(lián)電抗率,可以避免4次諧波放大,增強(qiáng)無功補(bǔ)償電容器組的直流偏磁承受能力。

變壓器在運(yùn)行過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)直流偏磁情況，這就會(huì)造成無功補(bǔ)償電容器運(yùn)行異常，其中最為常見的就是電流諧波異常。電流諧波異常更會(huì)造成無功補(bǔ)償電容器運(yùn)行故障，嚴(yán)重影響著電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。我國直流變電技術(shù)的發(fā)展，對變壓器直流偏磁特性的探討就顯得尤為重要。此次研究主要探討直流偏磁對無功補(bǔ)償電容器的影響因素及其補(bǔ)償辦法。

DW470_50硅鋼片磁化曲線的曲線擬合_陳仁生

城市軌道交通的發(fā)展容易引起變壓器直流偏磁問題,噪聲與振動(dòng)特性監(jiān)測是判斷變壓器運(yùn)行狀態(tài)的重要手段.為此,研究了由城市軌道交通引起的變壓器直流偏磁問題的產(chǎn)生機(jī)理,對直流偏磁條件下變壓器的噪聲與振動(dòng)信號進(jìn)行了現(xiàn)場監(jiān)測,分析了直流偏磁前后變壓器噪聲與振動(dòng)特性,從中提取了直流偏磁特征量,并將該特征量與變壓器噪聲與振動(dòng)信號的變化趨勢進(jìn)行對比.結(jié)果表明,變壓器直流偏磁問題的產(chǎn)生與城市軌道交通的運(yùn)行狀態(tài)有關(guān),變壓器出現(xiàn)直流偏磁時(shí),其噪聲、振動(dòng)以及中性點(diǎn)直流信號急劇增大且具有相同的變化趨勢,以噪聲與振動(dòng)信號奇偶次諧波比為特征量能夠?qū)ψ儔浩髦绷髌艩顟B(tài)進(jìn)行有效評價(jià).

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。

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探索全站儀的綜合誤差規(guī)律,在相同時(shí)段和相似的環(huán)境中,利用曲線擬合高程的方法,通過插值,獲得其在任意距離測量的高差改正值。適用于經(jīng)常需要重復(fù)觀測的高程點(diǎn),例如高速公路、機(jī)場的測量和竣工高程的驗(yàn)收。

通過對電路板絕緣性能下降的原因和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合的分析,說明了周圍環(huán)境對電路板絕緣電阻有影響。為了準(zhǔn)確分析電路設(shè)計(jì)中可能出現(xiàn)的因絕緣電阻導(dǎo)致的故障,采用曲線分段擬合的算法對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合。通過對數(shù)據(jù)的擬合求出了回歸方程,并總結(jié)出絕緣電阻隨時(shí)間變化的規(guī)律。

視覺技術(shù)在煤礦生產(chǎn)自動(dòng)化領(lǐng)域信息獲取方式中占有越來越重要的地位,圓特征檢測是關(guān)鍵問題之一。曲線擬合法具有計(jì)算量小、運(yùn)算速度快等特點(diǎn),文章對該方法進(jìn)行了深入的研究,提出的模版覆蓋方式檢測圓特征在煤礦生產(chǎn)自動(dòng)化領(lǐng)域具有一定的應(yīng)用前景。