单相变压器绕组匝间短路电流磁通特性
发布时间：2022-08-23 17:31
作为电能传输的核心装备,变压器的正常运行对保证电力系统的稳定性和可靠性十分关键。电力变压器绕组匝间短路会造成电流突增、磁通饱和等问题,匝间短路故障下变压器持续运行会导致绕组线圈烧毁,进而引发更大的事故,严重影响系统运行的安全稳定。据统计,绕组匝间短路在变压器绕组故障中约占50%-60%。因此针对于变压器匝间短路故障的研究对于维护变压器运行稳定具有十分重要的意义。本文依托于国家自然科学基金项目（51507027）、吉林市科技创新发展计划项目（20166014）、吉林省科技发展计划项目（20190303007SF）,对单相变压器发生匝间短路时的电流及磁通特性开展研究。针对单相变压器绕组匝间短路造成的电流突变、励磁饱和等问题,研究发生匝间短路故障后变压器的运行耦合原理和短路电流特性。基于变压器匝间短路运行原理,构建变压器匝间短路电路-磁场计算模型,在磁场模型中利用有限元方法计算绕组电感,基于匝间短路电路模型求解短路电流。将磁场计算模型与匝间短路电路模型进行迭代,进而实现电路-磁场模型的耦合。利用电路-磁场计算模型计算变压器匝间短路实际运行状况,获得变压器在不同短路位置、不同短路比例和不同负载...
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.1.1 课题研究背景
1.1.2 课题研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 绕组故障诊断方法概述
1.2.2 变压器匝间短路研究现状
1.3 本文的主要研究内容
第2章 基于电路-磁场耦合原理的匝间短路研究方法
2.1 引言
2.2 棱边有限元法计算与分析
2.2.1 计算原理
2.2.2 算例分析
2.3 电路-磁场耦合原理
2.3.1 磁场模型计算电感
2.3.2 电路模型计算电流
2.4 基于电路-磁场耦合原理的匝间短路故障电路模型
2.4.1 匝间短路耦合原理
2.4.2 原边绕组匝间短路原理
2.4.3 副边绕组匝间短路
2.4.4 变压器匝间短路电路-磁场模型耦合迭代原理
2.4.5 算例分析
2.5 本章小结
第3章 变压器匝间短路故障电流特性研究
3.1 引言
3.2 匝间短路电流运行原理
3.3 变压器匝间短路电流特性仿真
3.3.1 原边绕组首端匝间短路电流分析
3.3.2 原边绕组中部及末端匝间短路电流分析
3.3.3 副边绕组首端匝间短路电流分析
3.3.4 副边绕组中部及末端匝间短路电流分析
3.4 试验验证
3.4.1 原边绕组首端匝间短路试验电流
3.4.2 原边绕组中部及末端匝间短路试验电流
3.5 影响短路电流因素分析
3.5.1 不同短路条件及不同负载率下电流波形
3.5.2 短路电流与短路比例及负载率的变化规律
3.6 变压器匝间短路电流特性总结
3.7 本章小结
第4章 变压器匝间短路磁通特性分析
4.1 引言
4.2 变压器原边绕组匝间短路磁通分布
4.2.1 原边绕组首端匝间短路磁通分布
4.2.2 原边绕组中部及末端匝间短路磁通分布
4.3 副边绕组匝间短路铁芯磁通分析
4.3.1 副边绕组首端匝间短路磁通分布
4.3.2 副边绕组中部及末端匝间短路磁通分布
4.4 变压器匝间短路磁通特性总结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于辅助服务费用分摊的新能源电厂并网价格动态计算方法[J]. 陶仁峰,李凤婷,李燕青,苏常胜,高光芒,付林. 电网技术. 2020(03)
[2]智能电网中的物联网技术应用与发展[J]. 何奉禄,陈佳琦,李钦豪,羿应棋,张勇军. 电力系统保护与控制. 2020(03)
[3]特高压线路智慧物联监控[J]. 电力系统自动化. 2020(02)
[4]基于等效漏电感参数辨识的磁控式并联电抗器匝间故障保护方案[J]. 刘校销,郑涛,黄婷. 电工技术学报. 2020(01)
[5]从委内瑞拉大停电看特大型城市电网安全问题[J]. 房岭峰,黄丽,赵琪,潘爱强. 电力与能源. 2019(06)
[6]面向电力变压器状态评价的油中溶解气体监测数据补全方法[J]. 张若愚,齐波,张鹏,李成榕. 电力自动化设备. 2019(11)
[7]智能配电变压器发展趋势分析[J]. 梁得亮,柳轶彬,寇鹏,蔡生亮,周堃,张明康. 电力系统自动化. 2020(07)
[8]英国“8·9”大停电事故分析及对中国电网的启示[J]. 孙华东,许涛,郭强,李亚楼,林伟芳,易俊,李文锋. 中国电机工程学报. 2019(21)
[9]全球直流输电发展分析及国际化拓展建议[J]. 饶宏,冷祥彪,潘雅娴,魏俊杰,袁智勇,涂亮,郑志全. 南方电网技术. 2019(10)
[10]防止地区电网大面积停电事故措施的探讨[J]. 许桂豪. 电子测试. 2019(20)
博士论文
[1]输变电设备在线状态分析与智能诊断系统的研究[D]. 马刚.华北电力大学 2013
硕士论文
[1]变压器绕组漏磁场和短路电动力的分析[D]. 张俊辰.沈阳工业大学 2019
[2]基于电磁耦合的变压器绕组匝间短路分析[D]. 米俭.东北电力大学 2019
[3]基于电气特征量的变压器故障诊断新研究[D]. 郭太圣.河海大学 2007
[4]电力变压器状态监测与故障诊断的研究[D]. 李娟.河海大学 2003
本文编号：3678189
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.1.1 课题研究背景
1.1.2 课题研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 绕组故障诊断方法概述
1.2.2 变压器匝间短路研究现状
1.3 本文的主要研究内容
第2章 基于电路-磁场耦合原理的匝间短路研究方法
2.1 引言
2.2 棱边有限元法计算与分析
2.2.1 计算原理
2.2.2 算例分析
2.3 电路-磁场耦合原理
2.3.1 磁场模型计算电感
2.3.2 电路模型计算电流
2.4 基于电路-磁场耦合原理的匝间短路故障电路模型
2.4.1 匝间短路耦合原理
2.4.2 原边绕组匝间短路原理
2.4.3 副边绕组匝间短路
2.4.4 变压器匝间短路电路-磁场模型耦合迭代原理
2.4.5 算例分析
2.5 本章小结
第3章 变压器匝间短路故障电流特性研究
3.1 引言
3.2 匝间短路电流运行原理
3.3 变压器匝间短路电流特性仿真
3.3.1 原边绕组首端匝间短路电流分析
3.3.2 原边绕组中部及末端匝间短路电流分析
3.3.3 副边绕组首端匝间短路电流分析
3.3.4 副边绕组中部及末端匝间短路电流分析
3.4 试验验证
3.4.1 原边绕组首端匝间短路试验电流
3.4.2 原边绕组中部及末端匝间短路试验电流
3.5 影响短路电流因素分析
3.5.1 不同短路条件及不同负载率下电流波形
3.5.2 短路电流与短路比例及负载率的变化规律
3.6 变压器匝间短路电流特性总结
3.7 本章小结
第4章 变压器匝间短路磁通特性分析
4.1 引言
4.2 变压器原边绕组匝间短路磁通分布
4.2.1 原边绕组首端匝间短路磁通分布
4.2.2 原边绕组中部及末端匝间短路磁通分布
4.3 副边绕组匝间短路铁芯磁通分析
4.3.1 副边绕组首端匝间短路磁通分布
4.3.2 副边绕组中部及末端匝间短路磁通分布
4.4 变压器匝间短路磁通特性总结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于辅助服务费用分摊的新能源电厂并网价格动态计算方法[J]. 陶仁峰,李凤婷,李燕青,苏常胜,高光芒,付林. 电网技术. 2020(03)
[2]智能电网中的物联网技术应用与发展[J]. 何奉禄,陈佳琦,李钦豪,羿应棋,张勇军. 电力系统保护与控制. 2020(03)
[3]特高压线路智慧物联监控[J]. 电力系统自动化. 2020(02)
[4]基于等效漏电感参数辨识的磁控式并联电抗器匝间故障保护方案[J]. 刘校销,郑涛,黄婷. 电工技术学报. 2020(01)
[5]从委内瑞拉大停电看特大型城市电网安全问题[J]. 房岭峰,黄丽,赵琪,潘爱强. 电力与能源. 2019(06)
[6]面向电力变压器状态评价的油中溶解气体监测数据补全方法[J]. 张若愚,齐波,张鹏,李成榕. 电力自动化设备. 2019(11)
[7]智能配电变压器发展趋势分析[J]. 梁得亮,柳轶彬,寇鹏,蔡生亮,周堃,张明康. 电力系统自动化. 2020(07)
[8]英国“8·9”大停电事故分析及对中国电网的启示[J]. 孙华东,许涛,郭强,李亚楼,林伟芳,易俊,李文锋. 中国电机工程学报. 2019(21)
[9]全球直流输电发展分析及国际化拓展建议[J]. 饶宏,冷祥彪,潘雅娴,魏俊杰,袁智勇,涂亮,郑志全. 南方电网技术. 2019(10)
[10]防止地区电网大面积停电事故措施的探讨[J]. 许桂豪. 电子测试. 2019(20)
博士论文
[1]输变电设备在线状态分析与智能诊断系统的研究[D]. 马刚.华北电力大学 2013
硕士论文
[1]变压器绕组漏磁场和短路电动力的分析[D]. 张俊辰.沈阳工业大学 2019
[2]基于电磁耦合的变压器绕组匝间短路分析[D]. 米俭.东北电力大学 2019
[3]基于电气特征量的变压器故障诊断新研究[D]. 郭太圣.河海大学 2007
[4]电力变压器状态监测与故障诊断的研究[D]. 李娟.河海大学 2003
本文编号：3678189
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