低电压短路阻抗法在变压器绕组变形诊断中的应用

变压器自身的主要性能参数是短路阻抗。这一性能参数可以决定系统出现短路时变压器自身内部电动力以及短路时整体电流的大小。变压器运行中出现事故的主要原因是变压器绕组变形造成的,它会将变压器的短路阻抗更改,引起间接或直接的变压器事故或故障。该文通过分析低电压短路阻抗法的应用原理,结合变电站变压器进行实验,实验中变压器为220 k V,在冲击记录超标后研究变压器是否存在绕组变形情况,并针对出现的问题进行诊断。     

多绕组变压器的多边形等值电路模型

通过求解多绕组变压器的支路电流方程和引入绕组等效阻抗的概念，得到了多绕组变压器的多边形等值电路模型，并推导了模型参数的计算公式，根据这些计算公式和多边形等值电路模型，可进一步推导出多绕组变压器的梯形和射线形等值电路模型．揭示了绕组等效阻抗概念和副边交叉耦合阻抗概念的一致性，以及多边形、梯形和射线形等值电路模型之间的内在联系．算例表明，多绕组变压器的多边形等值电路模型形式简单，计算准确，具有较强的一般适用性．     

基于多物理场耦合的非晶合金变压器短路特性分析

非晶合金变压器具有显著的节能优势,但是抗短路能力不足。针对在实际试验研究中非晶合金变压器绕组短路系列故障设置困难问题,本文基于电磁场-结构力场-温度场的瞬态多物理场耦合理论,建立变压器有限元三维模型。仿真了低压侧出口三相短路条件下非晶合金变压器矩形绕组的短路特性,研究了非晶合金变压器发生短路时温度剧烈升高所带来的热应力对绕组形变的影响。并对单独电磁力作用和电磁力热应力耦合作用下的绕组应力和形变进行了对比,计算结果表明热效应会对变压器形变产生较大影响,造成矩形绕组多处严重变形损坏。短路温升是变压器变形损坏不可忽略的因素,同时也是提升变压器抗短路能力中需要重点考虑的问题。     

变压器绕组短路故障多特征融合诊断

绕组匝间短路是变压器最常见的初期故障类型之一.为了提高轻度故障的诊断准确率,考虑绕组短路电流、绕组温度、电流密度和磁通偏移特征,提出了变压器绕组短路故障的多特征融合诊断方法.首先建立了变压器绕组短路的COMSOL空间模型,将仿真结果和理论计算结果进行对比,证明空间模型的正确性.然后,对变压器轻度故障时进行了故障模拟和故障特征分析,提取其电流特征参量、温度特征参量、电流密度偏移率和磁通偏移率作为故障特征.采用BP网络进行故障识别.变压器的工程诊断实例验证了本文方法的有效性.     

基于COMSOL多物理场仿真的短路工况下变压器轴向电磁力的计算

过大的短路电磁力会影响变压器的安全运行及电网的稳定性。为了计算研究短路条件下变压器绕组的轴向电磁力,建立了110 kV/38.5 kV/10.5 kV的变压器“磁场-电路”耦合模型,使用COMSOL Multiphysics软件对三相高压对中压绕组短路工况下的变压器进行了仿真,并得到了铁心磁密和内部辐向漏磁磁密的分布、B相高压中压绕组所受的轴向电磁力以及在不同电流载荷下绕组所受轴向电磁力的变化规律。结果表明,变压器内部辐向漏磁磁密主要集中在绕组端部,峰值可达0.03 T,绕组中间位置,辐向漏磁磁密为0。绕组所受轴向电磁力的频率主要为50 Hz和100 Hz,且随着短路时间的增加,其二倍频特性更加明显。随着短路励磁电流增加,绕组受到的轴向电磁力也会增大,且轴向电磁力增幅等于电流增幅的平方。     

突发短路条件下变压器绕组振动特性的仿真研究

为了研究小容量电源条件下变压器绕组在短路冲击下的振动特性,建立了基于冲击电流发生器的变压器短路冲击振动试验平台,根据一台单相10/0.4kV变压器的结构参数,利用场-路耦合的有限元算法,获得了短路冲击下变压器绕组的电流变化规律,并与试验结果进行对比,验证了仿真方法的正确性。在此基础上,提取高低压绕组端部、中部线饼轴向电磁力的变化规律,利用瞬态动力学获得了高压绕组不同线饼在冲击电流下的振动响应。研究结果表明:三维有限元模型的场-路耦合算法可以准确地获得试验平台的电流特性;短路冲击下绕组轴向振动最大加速度位于绕组高度的1/4和3/4位置处,可以在油箱表面正对该位置的区域进行振动监测;绕组同一线饼中垫块间线匝振动加速度大于垫块所在位置的振动加速度;由于惯性,绕组轴向振动加速度最大值的时刻滞后于电流幅值最大的时刻。     

一种多绕组磁场发生器的设计

文章依据亥姆霍兹线圈原理提出了一种多绕组结构的磁场发生器设计方案,利用Maxwell软件对其进行模拟仿真分析,并制作了一套多绕组磁场发生器。通过对比实际测量数值与模拟仿真数值,证明了该设备能产生0～2T的磁场,在中心区域磁感应强度的不均匀性小于3%,得到了预期效果。     

具有滤波功补绕组整流变压器的等值电路计算

针对一种具有滤波功补绕组的新型整流变压器的等值电路进行推理计算.首先分析了四绕组变压器的多边形基本等值电路;其次依据新型整流变压器的独特设计推理了其射线形简化等值电路;最后在Matlab/Simulink电力系统仿真模块(PSB)中建立了新型整流变压器的等值电路模型,通过仿真验证了等值电路的正确性.得出的射线形等值电路简单明了,为分析新型整流变压器的各种运行特性提供了有效的工具.     

频率响应法对变压器绕组变形的测试与分析

电力变压器在运输中受冲撞或在运行中不可避免地遭受各种故障短路电流的冲击。变压器出口附近一旦发生短路故障,变压器绕组将承受巨大的、不均匀的轴向和径向电动应力作用。如果绕组内部机械结构存在薄弱环节,承受不住电动力的冲击,变压器线圈必然会产生绕组扭曲、鼓包或移位等变形现象,严重时甚至导致线圈突发性损坏事故。频率响应法利用扫频技术,通过测试变压器绕组频率响应特性曲线进行横向或纵向比较,可准确诊断变压器绕组变形情况,因此得到广泛应用。     

基于电感非线性阻抗变换的一种新型高效整流电路

在对常规整流电路的输入特性分析的基础上,提出设计了一种基于电感非线性阻抗变换的环节,并应用到常规桥式整流电路的电容滤波环节前,保证当电源电压低于整流直流电压时,使非线性阻抗值也随之发生变化,来有效地克服和缩小输入电流的死区范围,减少谐波含量,从而改善了系统的功率因数品质,对于电力节能具有重要的意义。     

实用低压短路电流计算方法

结合工程实例。介绍了民用建筑设计中三相短路电流和单相短路电流的实用计算方法。     

阻抗匹配平衡变压器短路计算的相分量法

本文根据阻抗匹配平衡变压器ＡＢＣ三相结构不对称的特点，采用相分量法推导了当牵引负荷母线侧出现各种短种故障时，三相侧与二相侧的短路电流计算公式，实测结果证明了计算公式的正确性，这对阻抗匹配平衡变压器的设计，运行过程中的故障分析以及继电保护动作参数的整定具有一定的理论意义与实用价值。     

接地变压器的零序阻抗计算

以Z型接线接地变压器的原理为基础,对电网中普遍应用的接地变压器的零序阻抗的计算进行阐述,也提及了三相电力系统单相接地时零序电流的计算.     

一种限制输电线单相短路电流的新方法

提出了利用可调电抗器限制单相短路电流的方法，指出了实时测量三相对地等效电容之和的具体方法和短路保护控制方案。     

短路电流为控制量的节点电压法分析

节点电压法是常用的电路系统分析方法之一,但当电路有短路线,并且短路电流是受控源控制量时,无法利用传统的节点电压方程的标准形式正确求解这类电路。讨论并分析了这类问题,得出在不改变电路原有网络拓扑结构的情况下,只有把短路电流(即控制电流)当作电流源时,才能得出正确的结果,并且给出了这种情况下合理的解释。该解释扩展了用节点电压法的标准形式求解电路的应用范围,完善了节点电压法通用的求解形式,更有利于以后的教学。     

基于LABVIEW的虚拟示波器的研究与应用

设计了一种基于数据采集卡的虚拟示波器．该虚拟示波器的主要功能如下：可以实现单、双通道采集波形,能对输入信号的电压、频率和周期等参数进行测量,由FFT窗口对波形进行频谱分析和简单运算后,且能显示器测值和进行波形打印传真．经验证可知,该虚拟滤波器较为成功地实现了传统示波器的基本功能,具有一定的实用性．     

基于FDM-PFM耦合方法的刚性桩复合地基性能

为揭示褥垫层颗粒材料的力学本质,深入研究其对刚性桩复合地基性能的影响,开发了有限差分-颗粒流(FDM-PFM)耦合方法,建立了刚性桩复合地基静载试验耦合模型;将耦合模型计算结果与某高层建筑结构现场静载试验结果进行了对比,吻合良好,证明该耦合方法有效,材料宏观、细观参数取值正确.并进一步模拟分析了不同褥垫层材料对刚性桩复合地基性能的影响,结果表明:随褥垫层刚度增大,沉降减小,桩土应力比增大,桩顶对褥垫层刺入量减小;不同褥垫层材料桩顶负摩阻区范围为中粗砂0.30L、碎石0.25 L、级配砂石0.20 L(L为桩长);随褥垫层刚度增大,负摩阻力减小,桩身轴力则增大.     

短路电流的研究与分析

以某采区供电系统中的系统电抗值、高压电缆的阻抗值、变压器的阻抗值、低压电缆的阻抗值、短路回路中一相的总电阻和总电抗及短路电流值的计算为例，研究、分析了系统电源电抗对短路电流的影响。     

基于Matlab的电力系统短路电流分析与仿真

介绍了短路电流的计算方法及基于Matlab最重要的组件之一Simulink中的电力元件库(SimPowerSystems)构建电力系统仿真模型,利用Simulink中的画图工具搭建电力系统模型进行电力系统故障分析。结果表明,仿真波形基本符合理论分析,说明Matlab是电力系统仿真研究的有力工具。