变压器谐波附加损耗与运行特性分析

发布时间：2019-05-12 17:13

【摘要】：非线性用电设备广泛应用于电力系统中,这些设备在运行过程中将产生大量的谐波,降低了电网的电能质量,干扰通讯系统及邻近设备的正常运行,甚至给电网造成直接的经济损失。变压器是供电系统中一种重要的电气设备,随着注入电网谐波的逐渐增多,将会引起变压器损耗增加、温度上升、寿命和效率下降。因此,分析变压器谐波附加损耗与运行特性对于保障电力系统安全和经济运行十分重要。针对目前变压器谐波危害研究中存在的问题,重点分析供电系统中变压器的谐波附加损耗以及谐波背景下变压器的运行特性。根据变压器谐波损耗的机理,建立变压器谐波模型,研究了变压器谐波参数的取值、谐波损耗的计算方法,分析计算不同类型变压器中谐波引起的附加损耗以及谐波畸变率、谐波成分与变压器附加谐波损耗的变化规律。根据变压器在谐波作用下容量、温升、寿命等运行特性的变化,分析K系数与谐波电流畸变率、降容系数D的关系,建立了降容系数与谐波电流畸变率的计算模型,完成了谐波背景下变压器实际容量的计算。采用曲线拟合的方法绘制了谐波次数与变压器绕组损耗、顶层油温,谐波电流畸变率与变压器寿命的变化曲线。最后以某企业供电系统为例,对该系统电气参数进行测量和处理,通过处理后的实测数据计算变压器附加损耗,验证谐波损耗规律的正确性,并计算变压器谐波损耗所消耗的电量占变频调速节电量的百分比。变压器谐波危害的定量分析与研究为减少变压器的谐波损耗、延长变压器使用寿命、减小故障率,以及提高供电系统的经济性、安全性和变频调速系统的节能性具有一定的理论意义和实用价值。
[Abstract]:Non-linear electric equipment is widely used in power system. These equipments will produce a large number of harmonics in the process of operation, reduce the power quality of the power grid, and interfere with the normal operation of communication system and adjacent equipment. It even causes direct economic losses to the power grid. Transformer is an important electrical equipment in power supply system. With the increasing of harmonic injected into power system, transformer loss will increase, temperature will rise, life and efficiency will decrease. Therefore, it is very important to analyze the additional harmonic loss and operation characteristics of transformer to ensure the safety and economic operation of power system. In view of the problems existing in the research of transformer harmonic damage at present, the harmonic additional loss of transformer in power supply system and the operation characteristics of transformer under harmonic background are analyzed emphatically. According to the mechanism of transformer harmonic loss, the transformer harmonic model is established, the value of transformer harmonic parameters and the calculation method of harmonic loss are studied, and the additional loss and harmonic distortion rate caused by harmonics in different types of transformers are analyzed and calculated. The variation law of harmonic composition and additional harmonic loss of transformer. According to the change of capacity, temperature rise and life of transformer under harmonic action, the relationship between K coefficient and harmonic current distortion rate and capacitance reduction coefficient D is analyzed, and the calculation model of capacitance reduction coefficient and harmonic current distortion rate is established. The actual capacity of transformer under harmonic background is calculated. The curve fitting method is used to draw the curve of harmonic number and transformer winding loss, top oil temperature, harmonic current distortion rate and transformer life. Finally, taking the power supply system of an enterprise as an example, the electrical parameters of the system are measured and processed, and the additional loss of the transformer is calculated through the measured data after processing to verify the correctness of the harmonic loss law. The percentage of power consumed by transformer harmonic loss in frequency conversion speed regulation is calculated. Quantitative analysis and research on harmonic harm of transformer in order to reduce harmonic loss of transformer, prolong service life of transformer, reduce failure rate and improve economy of power supply system. Safety and energy saving of variable frequency speed regulation system have certain theoretical significance and practical value.
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM41

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本文编号：2475541