油浸式配电变压器抗短路能力研究
发布时间：2021-01-21 23:25
配电变压器是配电网中的重要设备之一,它的安全运行对整个电网的正常运转起着非常重要的作用。但是我国配电变故障频发,其中短路故障率占配电变总故障的一半以上,给人民的生产生活带来了极大困扰,同时由于配电变铁心结构、绕组结构形式多样,配电变抗短路能力准确校核成为变压器设计行业亟需解决的难题。因此完善对配电变短路故障分析校核计算研究方法,对于工程设计具有重要的实际意义。本文课题研究的主要内容包括三个部分:首先,研究配变短路重合闸电磁特性和故障冲击电流计算方法。基于J-A磁滞理论来考虑铁心磁滞特性,建立了以配变为核心的电力系统永久性故障仿真模型,验证了剩磁方向对重合闸后短路电流的影响,分析了不同短路故障受合闸角影响的短路电流变化规律,还重点对三相短路故障的剩磁和合闸角双重影响因素进行分析,得到了其短路电流变化规律,以及两者对电流的影响程度,同时分析了变压器不同连接方式在合闸角因素下电流变化规律,验证了配变连接方式影响不可忽略。并根据GB1094.5要求,对配变短路重合闸前后绕组的短路热稳定性进行定量校核计算,对配变热稳定性进行评估。其次,研究矩形绕组和圆形绕组短路稳定性校核计算方法。先以单相变压器...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
配电变
沈阳工业大学硕士学位论文10于是得到铁心中磁通表达式为mmrcos（t）cos(2.4)图2.1重合闸后变压器暂态磁通Fig.2.1Transformertransientfluxafterreclosing如上图所示，设变压器的饱和磁通为sat，变压器在重合闸操作的半个周期后，铁心磁通达到最大值mr=2cos。此时，当电压合闸角=0时，则铁心磁通达到mr=2，铁心磁通已处于严重饱和状态，重合闸后变压器暂态磁通变化如图2.1所示。变压器短路后发生重合闸动作，一次侧电路的微分方程可表示为kmkdcos()diUtLRit(2.5)重合闸后的短路电流为k/kmm=cos()costTiItIe(2.6)其中，mI为突然短路电流稳态分量的幅值；kT为暂态电流衰减的时间常数。2.2J-A模型数学推导本节将通过研究经典和改进J-A理论，建立配电变压器磁滞模型进行动态分析，便于考虑剩磁等因素对后续短路电流计算与分析的影响并提供变压器磁滞模型的理论依据。表2.1模型参数的物理意义Tab.2.1Physicalmeaningofmodelparameters参数物理意义sM(A/m)饱和磁化强度a无磁滞磁化强度形状参数平均场参数c磁畴壁弯曲常数k磁滞损失参数
第2章变压器短路重合闸工况电磁特性及冲击电流分析13作，延时动作反应时间一般为40ms左右，配电变压器重合闸无电流间隙时间一般为0.3s~0.5s，本次仿真时间全长为1s，仿真过程为：电力系统在0s断路器关闭~0.3s发生短路故障~0.34s断路器断开~0.7s断路器发生自动重合闸操作。图2.2电力系统重合闸短路模型Fig.2.2Shortcircuitmodelofpowersystemreclosing2.3.2剩磁对短路冲击电流影响过程分析变压器在重合闸之后的短路电流大小与其在初次短路之后剩磁的正负以及剩磁的大小息息相关。在变压器发生初次短路之后铁心内存留的磁通方向若与变压器重合闸电压激励产生的磁通方向一致，则为正向剩磁，在正向剩磁影响下，重合闸后最大短路冲击电流大于初次短路冲击电流，且铁心存留磁通值越大，重合闸后短路冲击电流与初次短路冲击电流的比值越大，反之，若为反向剩磁，则重合闸后最大短路冲击电流小于初次短路冲击电流。由下述三种不同方向剩磁暂态工况的铁心磁通、励磁电流、一次绕组短路电流波形可以得知，在+0.6正向剩磁作用下，励磁电流和重合闸后绕组短路电流峰值最大，在0剩磁作用下次之，在-0.6负向剩磁作用下，两者电流峰值最校由此印证，剩磁对短路冲击电流的影响存在，因此在本节后续对剩磁等影响因素展开深入研究分析。本节首先对不同剩磁-0.6、0、+0.6，重合闸初相角=0°的重合闸短路暂态过程的铁心磁通、励磁电流以及短路电流进行仿真分析，其暂态波形如下图所示：1）剩磁为-0.6，重合闸初相角=0°时，铁心磁通、励磁电流以及短路电流暂态短路变化波形如图2.3所示；2）剩磁为0，重合闸初相角=0°时，铁心磁通、励磁电流以及短路电流暂态短路变化波形如图2.4所示；3）剩磁为+0.6，重合闸初相角=0°时，铁心磁通、励磁电流以及短路电流暂态短路变化波形
本文编号：2992080
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
配电变
沈阳工业大学硕士学位论文10于是得到铁心中磁通表达式为mmrcos（t）cos(2.4)图2.1重合闸后变压器暂态磁通Fig.2.1Transformertransientfluxafterreclosing如上图所示，设变压器的饱和磁通为sat，变压器在重合闸操作的半个周期后，铁心磁通达到最大值mr=2cos。此时，当电压合闸角=0时，则铁心磁通达到mr=2，铁心磁通已处于严重饱和状态，重合闸后变压器暂态磁通变化如图2.1所示。变压器短路后发生重合闸动作，一次侧电路的微分方程可表示为kmkdcos()diUtLRit(2.5)重合闸后的短路电流为k/kmm=cos()costTiItIe(2.6)其中，mI为突然短路电流稳态分量的幅值；kT为暂态电流衰减的时间常数。2.2J-A模型数学推导本节将通过研究经典和改进J-A理论，建立配电变压器磁滞模型进行动态分析，便于考虑剩磁等因素对后续短路电流计算与分析的影响并提供变压器磁滞模型的理论依据。表2.1模型参数的物理意义Tab.2.1Physicalmeaningofmodelparameters参数物理意义sM(A/m)饱和磁化强度a无磁滞磁化强度形状参数平均场参数c磁畴壁弯曲常数k磁滞损失参数
第2章变压器短路重合闸工况电磁特性及冲击电流分析13作，延时动作反应时间一般为40ms左右，配电变压器重合闸无电流间隙时间一般为0.3s~0.5s，本次仿真时间全长为1s，仿真过程为：电力系统在0s断路器关闭~0.3s发生短路故障~0.34s断路器断开~0.7s断路器发生自动重合闸操作。图2.2电力系统重合闸短路模型Fig.2.2Shortcircuitmodelofpowersystemreclosing2.3.2剩磁对短路冲击电流影响过程分析变压器在重合闸之后的短路电流大小与其在初次短路之后剩磁的正负以及剩磁的大小息息相关。在变压器发生初次短路之后铁心内存留的磁通方向若与变压器重合闸电压激励产生的磁通方向一致，则为正向剩磁，在正向剩磁影响下，重合闸后最大短路冲击电流大于初次短路冲击电流，且铁心存留磁通值越大，重合闸后短路冲击电流与初次短路冲击电流的比值越大，反之，若为反向剩磁，则重合闸后最大短路冲击电流小于初次短路冲击电流。由下述三种不同方向剩磁暂态工况的铁心磁通、励磁电流、一次绕组短路电流波形可以得知，在+0.6正向剩磁作用下，励磁电流和重合闸后绕组短路电流峰值最大，在0剩磁作用下次之，在-0.6负向剩磁作用下，两者电流峰值最校由此印证，剩磁对短路冲击电流的影响存在，因此在本节后续对剩磁等影响因素展开深入研究分析。本节首先对不同剩磁-0.6、0、+0.6，重合闸初相角=0°的重合闸短路暂态过程的铁心磁通、励磁电流以及短路电流进行仿真分析，其暂态波形如下图所示：1）剩磁为-0.6，重合闸初相角=0°时，铁心磁通、励磁电流以及短路电流暂态短路变化波形如图2.3所示；2）剩磁为0，重合闸初相角=0°时，铁心磁通、励磁电流以及短路电流暂态短路变化波形如图2.4所示；3）剩磁为+0.6，重合闸初相角=0°时，铁心磁通、励磁电流以及短路电流暂态短路变化波形
本文编号：2992080
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