直流偏磁

摘要： 偏磁电流经变压器中性点入侵电力系统后,线路CT将发生一定程度的饱和,影响二次系统的测量、控制等环节,严重时甚至会诱发系统继电保护的误拒动,对电力系统的安全稳定运行造成严重威胁。为此,提出了一种基于相空间轨迹识别的继电保护改进方案。首先,分析直流偏磁对保护用CT的不利影响。在此基础上,以线路保护与变压器保护为例,揭示直流偏磁影响下继电保护的失效机理。进一步地,利用相空间轨迹不受时域饱和影响的特点,提出了一种基于相空间轨迹识别的继电保护改进方案,使得所提方案能有效应对CT饱和导致的保护失效难题。最后,以典型保护失效场景为例,对比传统方法与所提改进方案的保护动作情况,验证了所提方案的有效性及优越性。

摘要： 讨论了直流接地极双极转单极大地方式运行时,偏磁电流对近区变压器励磁特性的影响。基于场路耦合原理建立了变压器直流偏磁联合仿真模型,分析了接地极单极大地方式运行对交流电网以及变压器励磁特性的作用机理。通过仿真模型分析,结果表明:直流接地极双极转单极大地方式运行时,流过交流电网的偏磁电流为随时间变化的脉动型直流电流,其侵入变压器绕组造成了励磁电流也发生脉动变化,随着脉动直流幅值的增加,变压器励磁电流峰-谷间差值也逐渐增大。在直流接地极运行方式调整时,建立的仿真模型可以对交流电网直流偏磁水平监测和变压器励磁特性评估提供一定依据。

摘要： 光伏并网逆变器匹配宽工作范围,能够适用于薄膜太阳能、多晶硅和单晶硅电池板,采用两级式拓扑结构,前级采用Boost升压斩波器,通过交错并联控制技术,延长逆变器稳定运行时间,并能精确跟踪最大功率点。后级采用全桥逆变电路,采用基于PIR控制的电流环,有效抑制工频变压器的直流偏磁。仿真结果验证了控制策略的有效性,实验测试数据证明了逆变器的可靠性能。

摘要： 在概述变压器直流偏磁形成原因及常见抑制措施的基础上,分析主变中性点接地方式及绝缘水平,并对220 kV主变和500 kV主变中性点短路过电压峰值进行仿真计算,分别采取电容隔直法和电阻限流法进行直流偏磁抑制。对主变中性点雷电过电压问题及直流偏磁抑制进行分析,并对中性点绝缘水平进行校核,从绝缘水平角度对电容隔直法和电阻限流法的电阻取值提出建议。

摘要： 由于地磁暴在大地产生感应电流以及直流输电系统单极性运行方式与大地形成回路,使得直流电流进入变压器中性点,造成变压器直流偏磁,电流发生畸变,产生谐波。文中在已经研究过的单相特高压变压器直流偏磁计算的基础之上,以230 kV三相五柱式变压器为例,依据单相变压器和三相变压器电路、磁场的区别,利用变压器磁场模型与电路模型建立微分方程,对三相变压器的直流偏磁进行了计算分析。为使计算结果能够快速稳定,在电路中人为串联大电阻,并在计算完成后使用电压补偿的方法将串联电阻所分电压补偿在电路中,根据计算结果可知,电压补偿可以较好的消除由于串联电阻所带来的波形偏移现象,补偿后的结果可以较好的分析三相五柱变压器直流偏磁现象,为三相五柱变压器的直流偏磁耐受能力及其变压器保护提供了参考。

摘要： 随着±800 kV陕北—湖北直流输电工程建设,受端武汉换流站岗上湾接地极周边交流变压器受到直流偏磁的影响严重,产生了振动噪声加剧等一系列问题,影响电网的安全稳定。本文针对存在严重直流偏磁的220 kV永阳变电站,结合±800 kV陕湖工程直流偏磁测试,开展了变压器实际运行工况下的声级现场试验,研究了直流偏磁电流对变压器噪声的影响,比较了变压器不同部位的噪声差异。得到了变压器噪声随直流偏磁电流的非线性增加的规律,且变压器短轴侧有载调压机构箱右上方在直流偏磁影响下的噪声变化最严重。该试验结果为变压器实际运行工况下的直流偏磁噪声诊断和特性研究提供数据支撑。

摘要： 针对电力网变压器直流偏磁问题,本文基于一台单相变压器,对其空载运行时的直流偏磁问题进行了仿真及实验研究。对比不同直流偏磁下的励磁电流及谐波波形,对直流偏磁下偶次谐波增大原因进行了分析研究。对比仿真及实验结果,其变化趋势一致,验证了仿真的正确性和可靠性,为研究大型电力变压器直流偏磁现象奠定了基础。

摘要： 通过在交直流混合微电网(Hybrid Micro-Grid,HMG)与配电网间增加串联环节,实现交直流HMG并网运行时,配电网出现故障时较强的电能质量和穿越能力。在配电网故障的开始阶段,串联环节中的串联补偿变压器(Series Compensation Transformer,SCT)极易产生直流偏磁现象,影响电能质量。一般通过将SCT铁芯设计为两倍额定值的方法来解决这一问题,但这会使得SCT的体积和成本均大幅提高。为保证串联环节在交直流HMG与配电网间可靠、稳定、安全运行,减少SCT的体积和成本,对SCT直流偏磁的抑制十分必要。在分析SCT直流偏磁产生原理的基础上,提出一种通过控制串联环节输出电压首半周期幅值的直流偏磁抑制策略。在Simplorer、Matlab、Maxwell中进行联合仿真,结合实验结果表明,SCT直流偏磁得到有效抑制,验证了所提抑制策略的可行性和有效性。

摘要： [目的]为了有效地抑制托卡马克电源系统中非特征次谐波对电网的扰动,研究了托卡马克电源系统低频谐波产生的机理。[方法]通过引入一种改进型的开关函数模型,并选取国际热核聚变实验反应堆(ITER)聚变装置为例,结合其相应的参数建立了其对应的交直流等效电路模型,并通过计算和仿真得到对应的输出2次谐波情况。[结果]通过计算得到输出量与输入量的比值稳定因子值几乎趋向于零。[结论]通过这一计算与仿真结果,可以确定整流变压器直流偏磁不会引起系统的谐波不稳定。

摘要： 大型电力变压器直流偏磁将引发铁心振动,严重威胁电力系统安全运行。目前对变压器直流偏磁的监测仍存在一些问题。常用于衡量变压器直流偏磁强度的指标是振动频谱复杂度,但频谱复杂度会随着变压器铁心磁饱和而增加,即使未产生直流偏磁也会出现频谱复杂度增加的现象,因此该指标会受到铁心磁饱和的干扰。为便于对变压器直流偏磁程度进行有效检测与评估,建立了变压器电-磁-力多物理场三维瞬态计算模型,分析了不同直流偏置系数及不同励磁电压下变压器铁心各检测点的偏磁振动信号。针对直流偏磁振动信号特点,提出一种基于时域积分法的变压器直流偏磁严重程度的分析方法。该方法利用直流偏磁导致的振动信号单周期内正负半周期的能量差,对变压器振动信号的进行时域积分,计算得到各点不同直流偏置系数下的特征量λ。仿真表明特征量λ随直流偏置系数的增加而增大,能很好地跟踪并反映变压器偏磁的严重程度。励磁电压不会对特征量λ产生干扰,因此可以排除变压器铁心磁饱和的干扰。研究结果可为变压器直流偏磁监测与治理提供有效的理论指导。

摘要： 接地极作为高压直流输电系统的重要组成部分,当较大的直流电流流经接地极注入大地时,会在极址土壤中形成一个恒定的直流电流场,出现大地电位升高,对周边环境带来不容忽视的影响.针对接地极的直流偏磁影响,研究了不同的土壤结构对接地极周边地表电位的影响,以及接地极周边变压器分布对变压器直流偏磁的影响.提出了降低接地极直流偏磁影响的接地极选址的优化方法:在接地极选址过程中通过分析极址区域土壤电性结构及其周边电力系统分布,预估接地极对周边变压器的直流偏磁影响,为接地极选址提供参考意见,为后续直流工程接地极选址提供借鉴和参考.

摘要： 当直流入侵变压器时,变压器将趋于饱和,励磁电流畸变,产生大量谐波,同时导致变压器损耗变大,引起局部过热,振动和噪声加剧.这不仅影响到变压器的正常工作,甚至会给电力系统带来一系列问题.本文以电力变压器SF9-25000/110kV为例,利用COMSOL软件按比例建立起变压器三维模型,运用瞬态场路耦合的有限元法对其进行仿真,计算出空载变压器不同直流偏磁下变压器的各个部分磁密变化情况,励磁电流大小及谐波分量.分析得出:铁心及铁轭的磁感应强度都随着直流的增加而增加,变压器铁心趋向于饱和.直流偏磁下变压器励磁电流呈现半波不对称的情况,且励磁电流谐波中奇次和偶次分量有不同程度的增加,偶次谐波分量增加的更快.

摘要： 直流偏磁会极大地影响硅钢片的磁化特性,同时还会改变变压器、电抗器等电力设备的温升和振动特性.基于直流偏磁下硅钢片磁致伸缩特性的测量,本文分析了直流偏磁对取向硅钢片磁致伸缩行为的影响,主要包括对蝴蝶曲线的影响分析和谐波频谱分析.并对一台实验室变压器样机进行了直流偏磁下的振动仿真分析,计算了偏磁条件下模型变压器的磁场、位移场等,分析了直流偏磁对模型变压器振动的影响.

摘要： 本文提出一种新颖的评估电力变压器直流偏磁承受能力的方法.基于建立的非线性电力变压器模型,利用电力变压器过电压及直流偏磁时的过饱和励磁电流峰值评估变压器承受直流偏磁的能力.仿真和实验结果证明了该分析方法可有效评估电力变压器直流偏磁的承受能力.

摘要： 城市地铁在运行过程中以钢轨作为回流网,通过钢轨向大地泄漏少量的直流电流,如果地铁线附近有变电站,泄漏电流会通过交流系统接地网,流入中性点接地的变压器内,引起变压器的直流偏磁.论文详细分析了直流偏磁现象产生的原因和机理,介绍了中性点串接电容和电阻两种实用性较高的隔直方法,并总结了两种方法的优缺点.结合工程实际,以220kV余家湾变电站主变加装电阻型隔直装置为例,介绍了装置的整体接线方案和装置的工作原理,通过对比装置加装前后中性点直流电流的波形,验证了电阻型隔直装置对抑制变压器直流偏磁效果良好.

摘要： 直流输电工程在单极大地回线或双极不平衡方式运行时,由于在大地回路中电流的存在,会引起附近变压器产生直流偏磁现象.本文应用基于场路耦合模型的直流分布计算软件,计算了天中直流单极不平衡运行方式下甘肃酒泉地区电网各750kV变电站变压器中性点直流电流分布情况,并对各站计算值与实测值进行了比对.选择存在较大直流偏磁电流的750kV沙洲变电站主变压器,通过相关参数计算和选择,提出了隔离变压器中性点直流偏磁电流的措施.本文提出的直流偏磁治理方案对750kV变压器的偏磁治理具有一定的借鉴意义.

摘要： 线路零序阻抗等参数在实测过程中由于需要线路两端接地,因此在地磁感应电流环境下,会有具有直流特性的电流流过导线,另外在直流输电单极运行情况下,也会有直流电流流过线路,对线路参数测试结果带来影响.论文通过建立哈密地区某线路零序阻抗实测PSpice仿真模型,得出在不同直流电流影响下,测量得到的电流值幅值及初相角变化规律,并通过在单极运行情况下,对某线路零序阻抗实测,验证了线路参数在直流偏磁影响下测试结果出现明显偏差.

摘要： 论文考虑有源箝位正激变换器原边MOS管寄生电容、变压器激磁电感及漏感的影响,推导了箝位管ZVS开通的能量条件和时间匹配条件;建立了正激变压器直流偏磁与寄生参数的定量关系;指出了小漏感、大激磁感、大寄生电容条件会导致箝位MOS管无法实现ZVS开通,降低整机效率,影响控制器的可靠工作;同时还指出大漏感条件会导致变压器负向偏磁严重,降低磁芯利用率.最后完成了50W有源箝位正激模块电源的仿真和实验验证,证明了理论分析的正确性.

摘要： 移相全桥PWM变换器中,高频功率变压器会产生直流偏磁,因此本文在比较分析了现有的抑制变压器直流偏磁的主要措施后,提出一种基于峰值电流控制模式,利用双磁环电流互感器有效检测变压器原边电流从而抑制直流偏磁的方法.该方法已成功应用于一台28V输入、270V输出、3kW移相全桥电源样机中,实验表明,该方法能在全负载范围内很好地消除变压器的直流偏磁问题.

摘要： 贵广Ⅱ回直流输电工程作为"西电东送"战略重要工程之一,带来巨大经济效益的同时,也给电网的安全运行带来许多新的技术问题.本文通过分析贵广Ⅱ回直流输电工程的运行方式、变压器直流偏磁的影响,并根据相关学测试方案,得出贵广Ⅱ回直流输电系统对安顺电网交流系统影响较大的变电站的变压器的直流电流,合理分析直流偏磁对安顺电网的变压器的影响,最后提出相关的抑制措施,此文对安顺电网变压器的安全运行提供一定指导意义.

摘要： 本发明公开了一种基于偏磁状态下改进J‑A公式的变压器直流偏磁仿真模拟方法，涉及直流偏磁状态下的Jiles‑Atherton(J‑A)磁滞仿真建模领域。本发明首先对正常励磁状态下的J‑A公式进行推导修正。基于此引入直流分量，依据全电流定律和能量守恒原理改进了J‑A理论在直流偏磁状态下的无磁滞磁化曲线和磁化强度的微分表达式，并对其牵制系数k进行修正，提出仿真模拟方法。在MATLAB的S‑function模块中利用M语言编写了仿真程序，在已知绕组端电压和直流电流的情况下，利用simulink仿真励磁电流值和磁滞曲线，基于改进J‑A公式建立的变压器直流偏磁模型所得励磁电流值与计算值的误差更小，磁滞曲线形状符合单相变压器磁滞曲线形同“阶跃”状的性状，可以更好的描述铁磁材料在偏磁状态下的磁化特性。

摘要： 本发明公开基于统一回路构建的高压直流输电直流偏磁水平计算方法，步骤包括：1)获取高压直流输电辐射区域的土壤模型；2)将土壤模型剖分为若干六面体单元网格；3)计算每个单元网格的轴向电阻值；4)构建三维电阻网络；5)建立系统矩阵方程；6)得到地表电位分布；7)基于地表电位分布，建立包含土壤模型和交流线路的地下‑地上统一回路模型；8)得到中性点电流Iij。本发明可广泛应用于直流输电规划前期变电站直流偏磁水平的仿真计算工作，对评估变电站中性点电流大小是否符合安全规定，以及直流偏磁效应的预防与提前治理具有良好的实用价值和应用前景。

摘要： 本发明公开了一种双有源桥直流变换器的直流偏磁抑制方法及装置，本发明的装置通过在双有源桥直流变换器中，利用直流偏置对输入电压纹波的影响，将输入电压送至带通滤波器进行滤波，滤波电压输入至两个独立电压积分电路，积分周期为半个周期。每半个周期的积分电压输入至采样保持电路，将采样的积分电压作差输入控制调节器，输出占空比的误差信号，与原有占空比的驱动信号叠加，得到最终的占空比大小，输出驱动信号。实际中，电压源都不是理想电压源，通常由变换器构成，因此在输入电压纹波会叠加前级电源的纹波。本发明采用带通滤波器对输入电压滤波，只需考虑双有源桥直流变换器的开关频率即可抑制直流偏置，提高了系统的实用性和可靠性。

摘要： 本发明涉及一种高压直流输电系统直流偏磁抑制装置及其散热方法，包括架体、电阻单元以及散热装置，其中，散热装置至少具有一个吸气端、一个出气端以及一个制冷部，其中，吸气端用于吸收电阻单元的散热区域中的气体并将其送入制冷部中制冷，制冷部将制冷后的气体通过出气端喷向电阻单元的散热区域完成散热循环，本发明的有益效果：能更好的带走电阻单元产生的热量，确保电阻单元的使用寿命，同时避免电阻片过热变形接触而出现短路故障或者因短路引发的灾害。

摘要： 本发明公开了一种基于偏磁状态下改进J‑A公式的变压器直流偏磁仿真模拟方法，涉及直流偏磁状态下的Jiles‑Atherton(J‑A)磁滞仿真建模领域。本发明首先对正常励磁状态下的J‑A公式进行推导修正。基于此引入直流分量，依据全电流定律和能量守恒原理改进了J‑A理论在直流偏磁状态下的无磁滞磁化曲线和磁化强度的微分表达式，并对其牵制系数

摘要： 本发明公开了一种变电站直流偏磁与轨道交通直流波动源关联性判断方法，它包括如下步骤：步骤1：采集被检测变电站的接地主变压器直流偏磁电流时间序列数据；步骤2：获取变压器直流偏磁异常电流信息表；步骤3：绘制出直流偏磁异常电流特征值变化趋势图；步骤4：判断被检测变电站直流偏磁是否由轨道交通直流波动源引起。本发明能快速准确地判断变电站直流偏磁是否由轨道交通直流波动源引起。

摘要： 本发明公开基于地下‑地上统一回路模型构建技术的高压直流输电直流偏磁水平仿真计算方法，步骤包括：1)获取高压直流输电辐射区域的土壤模型；2)将土壤模型剖分为若干六面体单元网格；3)计算每个单元网格的轴向电阻值；4)构建三维电阻网络；5)建立系统矩阵方程；6)得到地表电位分布；7)基于地表电位分布，建立包含土壤模型和交流线路的地下‑地上统一回路模型；8)得到中性点电流Iij。本发明可广泛应用于直流输电规划前期变电站直流偏磁水平的仿真计算工作，对评估变电站中性点电流大小是否符合安全规定，以及直流偏磁效应的预防与提前治理具有良好的实用价值和应用前景。

摘要： 本发明提出了一种直流变换器变压器直流偏磁的抑制方法，其步骤如下：搭建偏磁校正电路；将直流开关稳压电源的逆变桥输出的原边电压和原边电流分别接入到偏磁校正电路的输入端，将逆变桥中IGBT模块的驱动信号与偏磁校正电路处理后的信号相与得到新的驱动信号；将新的驱动信号通过控制电路传送至驱动电路，驱动电路根据新的驱动信号驱动逆变桥；偏磁校正电路实时检测脉冲宽度修正信号，减少相应开关管的导通时间和占空比；脉冲宽度修正信号的值为0，逆变桥经过输出端整流滤波电路输出的直流信号中直流偏磁消失。本发明可以自动抑制变换器主变压器产生的直流偏磁，对改善电源系统可靠性具有重要现实意义，具有可推广性，效益显著。

摘要： 本发明公开了一种双有源桥直流变换器的直流偏磁抑制方法及装置，本发明的装置通过在双有源桥直流变换器中，利用直流偏置对输入电压纹波的影响，将输入电压送至带通滤波器进行滤波，滤波电压输入至两个独立电压积分电路，积分周期为半个周期。每半个周期的积分电压输入至采样保持电路，将采样的积分电压作差输入控制调节器，输出占空比的误差信号，与原有占空比的驱动信号叠加，得到最终的占空比大小，输出驱动信号。实际中，电压源都不是理想电压源，通常由变换器构成，因此在输入电压纹波会叠加前级电源的纹波。本发明采用带通滤波器对输入电压滤波，只需考虑双有源桥直流变换器的开关频率即可抑制直流偏置，提高了系统的实用性和可靠性。

摘要： 本发明涉及一种高压直流输电系统直流偏磁抑制装置及其散热方法，包括架体、电阻单元以及散热装置，其中，散热装置至少具有一个吸气端、一个出气端以及一个制冷部，其中，吸气端用于吸收电阻单元的散热区域中的气体并将其送入制冷部中制冷，制冷部将制冷后的气体通过出气端喷向电阻单元的散热区域完成散热循环，本发明的有益效果：能更好的带走电阻单元产生的热量，确保电阻单元的使用寿命，同时避免电阻片过热变形接触而出现短路故障或者因短路引发的灾害。