变压器励磁涌流分析与抑制方法研究
发布时间：2021-06-09 01:15
变压器励磁涌流不仅可能引发继电保护装置误动作,还会危害电力系统运行稳定性。本文对变压器空载重合闸过程进行分析,提出了基于平均等效电感参数的励磁涌流识别方法和基于剩磁检测的选相合闸策略,有助于提高电力系统重合闸装置识别和抑制励磁涌流的效果,有一定的工程应用价值。本文首先分析了变压器励磁涌流的危害,阐明了励磁涌流的产生机理和影响因素,介绍了当前励磁涌流的主要识别方法和抑制方法研究成果,分析了各种方法的效果和存在问题。其次,本文分析了电力系统重合闸操作下空载变压器的等效电路和电压方程,充分考虑了合闸相数、电力系统接线方式和变压器接线组别等各个因素的影响,提出了一种基于平均等效电感参数的励磁涌流识别方法,此方法能够在电力系统重合闸过程中准确判别空载变压器励磁涌流,避免变压器励磁涌流被误判为短路故障。接着,基于磁畴理论和铁磁材料的磁滞特性解释了变压器铁芯剩磁的成因,提出一种利用霍尔传感器检测变压器漏磁场来获取铁芯剩磁数值的方法,此方法适用于不同铁芯结构的变压器。在Maxwell有限元软件中对一台三相三柱式变压器进行建模,对不同剩磁情况进行仿真和拟合计算,仿真测量值和拟合计算值比较的结果验证了基于...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
三相变压器空载合闸励磁涌流波形图
东南大学硕士学位论文器组是由三个单相变压器组成，每一相的剩磁通过各自的漏磁场放置在变压器组每一相铁芯表面漏磁场最强的地方，所以有多比较不同剩磁情况下，各位置漏磁信号的强度，选择放置霍尔传上测量漏磁值，同时提取该相铁芯剩磁数据，拟合剩磁与漏磁的磁的估算方法。变压器组三相结构相同，其余两相的霍尔传感器，按照同样的方法实现剩磁测算。式变压器左右两侧铁芯柱附近的漏磁，可以认为主要由这两相两侧寻找放置霍尔传感器的最佳位置，拟合测量信号与相应剩磁两个位置的漏磁估算出三相三柱式变压器左右两相的剩磁。图 3磁场分布示意图，铁芯中磁通为变压器主磁通，铁芯外磁通为变量级较小，则根据磁路的基尔霍夫定律，由三相磁通之和为零，间芯柱的剩磁。由此，三相三柱式变压器三相剩磁的测算方法
图 3-5 铁芯材料属性设置添加激励源和外电路有限元分析是为了研究剩磁与漏磁的关系，为了获得剩磁，变压器高时间，低压侧选择空载运行。高压侧的三相绕组通过外电路施加激励线圈匝数，选择电流方向，添加外部电路。根据变压器结构参数设定线圈匝数，根据变压器联结组别确定线圈正负极性端。由于仿真中需析剩磁，激励源通过 AnsoftMaxwell 自带电路编辑软件 MaxwellCirc将其载入到变压器模型中。如图 3-6 所示为三相变压器的外加激励电侧空载，与外电路无连接，所以在电路图中没有画出，外电路中绕组持一致，并在外电路中对三相激励源幅值、绕组的阻值、电感以及绕。LU1ModelD1ModelVBOB100ohmR1470+14142VLabelID=VUsVS_14930.9249ohmR1501LabelID=IHsu1+ 0V1V100ohmR2040
【参考文献】：
期刊论文
[1]波动误差结合峰—峰间距法识别变压器励磁涌流[J]. 尤夏,张艳霞. 电力系统自动化. 2012(14)
[2]基于约束最小二乘法的变压器三相漏感辨识算法[J]. 杨浩,曾鑫,罗建. 电力系统自动化. 2009(13)
[3]预充磁在抑制变压器空载合闸励磁涌流中的作用[J]. 陈瑞. 船电技术. 2009(01)
[4]基于广义瞬时功率的新型变压器保护原理[J]. 马静,王增平,吴劼. 中国电机工程学报. 2008(13)
[5]基于磁通对称特性的变压器励磁涌流判别新算法[J]. 赵永彬,陆于平. 电工技术学报. 2007(12)
[6]基于波形间断角原理识别变压器励磁涌流的新方法[J]. 卢雪峰,王增平,徐岩,王慈. 继电器. 2007(S1)
[7]基于励磁电感参数识别的变压器励磁涌流判别方法[J]. 康小宁,何璐,焦在滨,索南加乐,王桂林. 西安交通大学学报. 2007(10)
[8]基于波形正弦度特征的变压器励磁涌流判别算法[J]. 和敬涵,李静正,姚斌,欧灶军,范瑜. 中国电机工程学报. 2007(04)
[9]基于等值回路平衡方程的变压器保护原理[J]. 郝治国,张保会,褚云龙,段建东,李朋,张前锋. 中国电机工程学报. 2006(10)
[10]漏磁检测技术及发展现状研究[J]. 林俊明. 无损探伤. 2006(01)
博士论文
[1]变压器铁心剩磁预测研究[D]. 王洋.山东大学 2017
[2]电力变压器铁芯剩磁的仿真、测量与削弱[D]. 戈文祺.河北工业大学 2014
[3]变压器励磁涌流的分析与控制研究[D]. 乌云高娃.武汉大学 2009
[4]变压器暂态仿真模型及基于支持向量机的变压器保护原理研究[D]. 郝文斌.西南交通大学 2006
硕士论文
[1]基于选相控制的空载变压器关合励磁涌流抑制方法的研究[D]. 倪海妙.东南大学 2016
[2]配网励磁涌流保护的研究与实现[D]. 陈智.华南理工大学 2015
[3]基于S变换的电力变压器励磁涌流识别的研究[D]. 刘盛.哈尔滨理工大学 2014
[4]基于FPGA与树莓派的高斯计研发[D]. 王福东.东北大学 2013
[5]电力变压器选相投切技术研究[D]. 杨中卿.大连理工大学 2010
[6]基于希尔伯特黄变换的变压器励磁涌流识别新原理[D]. 边铁.华北电力大学（河北） 2009
本文编号：3219608
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
三相变压器空载合闸励磁涌流波形图
东南大学硕士学位论文器组是由三个单相变压器组成，每一相的剩磁通过各自的漏磁场放置在变压器组每一相铁芯表面漏磁场最强的地方，所以有多比较不同剩磁情况下，各位置漏磁信号的强度，选择放置霍尔传上测量漏磁值，同时提取该相铁芯剩磁数据，拟合剩磁与漏磁的磁的估算方法。变压器组三相结构相同，其余两相的霍尔传感器，按照同样的方法实现剩磁测算。式变压器左右两侧铁芯柱附近的漏磁，可以认为主要由这两相两侧寻找放置霍尔传感器的最佳位置，拟合测量信号与相应剩磁两个位置的漏磁估算出三相三柱式变压器左右两相的剩磁。图 3磁场分布示意图，铁芯中磁通为变压器主磁通，铁芯外磁通为变量级较小，则根据磁路的基尔霍夫定律，由三相磁通之和为零，间芯柱的剩磁。由此，三相三柱式变压器三相剩磁的测算方法
图 3-5 铁芯材料属性设置添加激励源和外电路有限元分析是为了研究剩磁与漏磁的关系，为了获得剩磁，变压器高时间，低压侧选择空载运行。高压侧的三相绕组通过外电路施加激励线圈匝数，选择电流方向，添加外部电路。根据变压器结构参数设定线圈匝数，根据变压器联结组别确定线圈正负极性端。由于仿真中需析剩磁，激励源通过 AnsoftMaxwell 自带电路编辑软件 MaxwellCirc将其载入到变压器模型中。如图 3-6 所示为三相变压器的外加激励电侧空载，与外电路无连接，所以在电路图中没有画出，外电路中绕组持一致，并在外电路中对三相激励源幅值、绕组的阻值、电感以及绕。LU1ModelD1ModelVBOB100ohmR1470+14142VLabelID=VUsVS_14930.9249ohmR1501LabelID=IHsu1+ 0V1V100ohmR2040
【参考文献】：
期刊论文
[1]波动误差结合峰—峰间距法识别变压器励磁涌流[J]. 尤夏,张艳霞. 电力系统自动化. 2012(14)
[2]基于约束最小二乘法的变压器三相漏感辨识算法[J]. 杨浩,曾鑫,罗建. 电力系统自动化. 2009(13)
[3]预充磁在抑制变压器空载合闸励磁涌流中的作用[J]. 陈瑞. 船电技术. 2009(01)
[4]基于广义瞬时功率的新型变压器保护原理[J]. 马静,王增平,吴劼. 中国电机工程学报. 2008(13)
[5]基于磁通对称特性的变压器励磁涌流判别新算法[J]. 赵永彬,陆于平. 电工技术学报. 2007(12)
[6]基于波形间断角原理识别变压器励磁涌流的新方法[J]. 卢雪峰,王增平,徐岩,王慈. 继电器. 2007(S1)
[7]基于励磁电感参数识别的变压器励磁涌流判别方法[J]. 康小宁,何璐,焦在滨,索南加乐,王桂林. 西安交通大学学报. 2007(10)
[8]基于波形正弦度特征的变压器励磁涌流判别算法[J]. 和敬涵,李静正,姚斌,欧灶军,范瑜. 中国电机工程学报. 2007(04)
[9]基于等值回路平衡方程的变压器保护原理[J]. 郝治国,张保会,褚云龙,段建东,李朋,张前锋. 中国电机工程学报. 2006(10)
[10]漏磁检测技术及发展现状研究[J]. 林俊明. 无损探伤. 2006(01)
博士论文
[1]变压器铁心剩磁预测研究[D]. 王洋.山东大学 2017
[2]电力变压器铁芯剩磁的仿真、测量与削弱[D]. 戈文祺.河北工业大学 2014
[3]变压器励磁涌流的分析与控制研究[D]. 乌云高娃.武汉大学 2009
[4]变压器暂态仿真模型及基于支持向量机的变压器保护原理研究[D]. 郝文斌.西南交通大学 2006
硕士论文
[1]基于选相控制的空载变压器关合励磁涌流抑制方法的研究[D]. 倪海妙.东南大学 2016
[2]配网励磁涌流保护的研究与实现[D]. 陈智.华南理工大学 2015
[3]基于S变换的电力变压器励磁涌流识别的研究[D]. 刘盛.哈尔滨理工大学 2014
[4]基于FPGA与树莓派的高斯计研发[D]. 王福东.东北大学 2013
[5]电力变压器选相投切技术研究[D]. 杨中卿.大连理工大学 2010
[6]基于希尔伯特黄变换的变压器励磁涌流识别新原理[D]. 边铁.华北电力大学（河北） 2009
本文编号：3219608
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