某升压工程中串级变压器在冲击电压作用下的试验研究

本文对于升压工程中串级变压器在不同运行方式下的雷电流冲击波过程进行了试验。串级变 压器在冲击电压作用的电压分配不是按它的额定电压分的,而且随着运行方式不同而改变。除此 之外进行了变压器等值线路的试验,当下面一台变压器直接接地时,可以用电感电容回路来代替, 当下面一台变压器中点断开时,则用电容器来代替,更接近实际情况。用波阻抗来代替变压器 时,在上述两种情形都和波形相差很大。     

辅助谐振变换极逆变器的中点电压稳定控制策略

辅助谐振变换极逆变器（ARCP）在高频大功率领域具有高效率和低损耗的优势。然而实际应用中，中点电压偏移问题会使ARCP软开关失败率增加。文中针对ARCP母线分压电容中点电压偏移以及中点电压偏移导致的主开关管零电压开通失败的问题，提出了一种中点电压自抗扰控制策略。分析了母线电容等效串联电阻（ESR）对中点电压和交流侧电压的影响，建立了可变时序控制模式下包含母线电容ESR的中点电压模型。在此基础上设计了中点电压自抗扰控制器，利用辅助管控制过充电调节时间，实现了三相辅助支路谐振电感电流平衡，达到了中点电压稳定、主开关管零电压开通和提高逆变器效率的目标。与PI控制模式下97.0%的逆变器效率相比，自抗扰控制模式在最大功率下可达97.5%的逆变器效率。该控制策略无需改变电路结构，易于实现。仿真和实验结果验证了所提控制策略的有效性。     

异步发电机空载建压电容值的确定方法

为使异步发电机建立数值给定的空载电压,采用了通过优化求取建压电容的新方法。以异步发电机基值频率所对应的等值电路为基础,令等值电路回路阻抗的实部与虚部分别为零作为异步发电机稳态运行的条件,并由此计算异步空载建压电容值。用Hooke-Jeeves提出的模式搜索法来求解有约束优化问题,从而克服了传统的Newton-Raphson法稳定性差与难于处理有约束条件之弱点。论文给出了空载时建立不同数值端电压所需的电容值,计算结果与实验结果的相互吻合说明了分析方法的正确性。计算结果同时验证了饱和程度对空载建压电容值的影响,表明随着饱和程度的增加,空载建压电容值的增加幅度越来越大。     

变压器纵绝缘设计中冲击响应电压分布的仿真分析

讨论了不同频率下电力变压器绕组等值电路的建立原则,提出了一种适用于高频冲击作用的变压器绕组等值电路模型。采用pspice仿真软件对雷电波冲击作用下变压器绕组的暂态响应电压进行了仿真分析,比较了两种不同设计方案中变压器绕组的冲击响应电压分布情况,验证了变压器绕组分区绝缘结构的合理性。     

异步发电机恒压运行时机端无功补偿功率

为使异步发电机带不同负载时恒压运行,通过计算确定在机端进行补偿的无功功率。令发电机稳态运行时基值频率下等值电路回路阻抗为零,确定不同运行状况下保持端电压恒定时机端等效补偿电容值。以发电机端电压恒定为约束条件,用直接搜索优化方法进行求解。算出了异步发电机带电阻性负载和电感性负载恒压运行时机端所需无功补偿功率。无功功率以及定子频率的计算结果与实验结果相互吻合,由此证明了分析方法的有效性。     

小型单相同步发电机阻尼绕组作用分析

针对小型单相同步发电机负载运行时电压波形正弦畸变率大的问题,采用场路耦合时步有限元法建立了小型单相同步发电机的模型,编程计算了发电机在额定负载下,阻尼绕组应用不同连接形式和选用不同材料时的电磁场,比较了各种情况下的电压谐波含量大小,分析了小型单相同步发电机中阻尼绕组的作用.结果表明小型单相同步发电机中阻尼绕组可以削弱负序磁场的影响,降低电压波形正弦畸变率;阻尼绕组采用不同连接形式和选用不同材料对负序磁场的削弱程度不同,其中起主要作用的是阻尼绕组的连接形式.     

大型同步发电机单相接地故障的暂态多回路分析--实验验证

为准确仿真大型同步发电机定子单相接地故障,提出了暂态多回路模型,该模型将定子绕组划分成多个单元,将定子绕组对地分布电容等效为准分布参数的电容.为验证仿真的正确性和有效性,对一台12 kW同步发电机实验样机进行了单机空载、中性点电阻接地情况下的定子单相接地实验,并给出了实验结果.对比发电机机端三相电压、中性点电压的仿真结果与实验结果,各电压的绝对偏差不超过电压幅值的7.0%, 验证了采用准分布电容参数的定子单相接地的多回路暂态模型的准确性和有效性.     

阻容型分压器在脉冲电容器放电特性研究中的应用

该文设计了一种包括脉冲电阻分压器和高压云母电容器的阻容型分压器，用于脉冲电容器放电特性的实验研究。在脉冲电容器充电过程中，高压云母电容器承受高电压；在脉冲电容器放电过程中，脉冲电容器的瞬变电压在脉冲电阻分压器上产生输出电压。通过合理设计阻容分压器的电容、电阻值，可以准确测量脉冲电容器的充电电压和放电波形。该文用阻容型分压器分析了一种脉冲电容器的放电特性。     

不同纳秒脉宽电压下变压器绕组电压分布研究

为研究快速暂态过电压(VFTO)、雷电波进入变压器引起高压绕组电压分布的规律,进行了不同纳秒脉冲宽度电压下绕组电压分布研究。基于一台带抽头的10 k VA-220 V/2 400 V变压器,搭建试验平台,测量和分析了不同脉宽电压下的绕组电压分布;基于COMSOL Multiphysics有限元软件计算了绕组电容参数矩阵并建立多导体传输线模型(MTLs),仿真计算了绕组电压分布;使用MTLs仿真计算和试验测量得到的绕组电压分布具有很好的一致性。深入分析得出:除波头时间外,脉冲宽度是影响绕组电压分布的重要原因,电压脉冲宽度越小,绕组电压分布越不均匀。     

一种基于空间矢量的脉冲宽度调制方法与实验研究

终端级联式五电平逆变器是将两台三电平逆变器的输出终端通过开绕组电机级联而成,针对终端级联式五电平逆变器中存在的共模电压和中点电位平衡问题,研究了一种空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)策略。该方法完全采用零共模电压矢量来消除电机端共模电压;与传统二极管钳位型三电平逆变器相比,所采用的零共模电压矢量对直流侧中点电位的影响更为复杂,基于此采用一种平衡因子控制法来平衡中点电位。仿真和实验结果表明,该方法能完全消除共模电压,较精确地控制中点电位平衡。     

轴向磁通永磁发电机定子绕组结构改进及特性分析

针对成型永磁风力发电机气隙磁场调节困难、难以提高发电机性能的问题,文章通过推导轴向磁通定子无铁芯永磁发电机在基波与谐波磁场下的绕组系数和电动势方程,采用改变线圈边宽和厚度2种方法来提高发电机性能。实验分析结果表明:绕组空间布局对发电机性能有显著的影响,改进后的发电机电压波形正弦性畸变率THD为2.4%,比改进前减少54%,效率达到90%,比改进前提高了3.3%。采用该方法设计出的风力发电机性能较好,具有一定的使用价值。     

大型发电机定子绕组高频模型和参数

本文提出了大型发电机定子绕组高频暂态模型和测量高频参数的方法。用ZL-5智能RLC阻抗测量仪测量了上海电机厂60MW、10.5kV发电机定子绕组在不同频率下的R、L、R_g参数值,且用EMTP计算了1.2/50μs雷电波作用下定子绕组的过电压情况,与实测结果吻合良好,误差小于3.5％。     

基于1000kV变压器的雷电冲击电压发生器设计

以辽宁省重大专项"特高压1000k V发电机升压变压器"课题为背景,围绕雷电冲击电压试验的核心装置—多级冲击电压发生器,展开一系列设计。包括发生器输出电压、电容量、回路级数等核心参数设计,脉冲电容、波头波尾电阻、变压器、高压硅堆、球隙的设计与选型,并完成仿真验证。研究结果为"特高压1000k V发电机升压变压器"项目的试验技术研究提供一定的参考和借鉴作用。     

一种直流供电系统电力电容的在线测量方法

提出了一种测量直流供电系统电容的简便方法,该方法在不影响系统正常运行的前提下,精确、在线地完成测量过程．通过在线获取ＲＣ电路的电压波形,并对波形进行分析,从系统诸多未知参数中获取电容值．这种方法不需要改变供电系统的结构,也不需要系统处于断电状态,可应用于解决直流电力电缆对地（或屏蔽）电容的测量问题．     

测试R,L,C串联电路谐振点的新方法

本文说明用测量电容与电感上的电压寻找谐振点，比测量电阻上的电压寻找谐振点的方法能够了得较为准确的测试结果。     

循环变流器的数学模型

建立了循环变流器（交交变频器）的详细数学模型，该模型考虑了晶闸管之间的换流及变流器中点与负载中点相互隔离的复杂情况。运用该模型可很方便地求取循环变流器的输出电压电流及输入电流。文章最后分析计算了六脉波循环变流器带电阻电感负载时的工作情况。     

交直流混合供电同步发电机稳态性能的仿真

为了考虑磁路饱和和整流绕组因整流元件的开关引起的电流变化对交流绕组电压波形畸变率和直流电压的影响 ,将电机的多回路理论与有限元方法结合建立了交直流混合供电同步发电机的数学模型 ,利用关联变换建立绕组、整流桥与负载间的联接。对发电机不同负载时的稳态性能进行了仿真 ,该法考虑了由于凸极效应、磁路饱和、绕组布置以及定转子齿槽的影响产生的空间谐波磁场的作用。计算结果与实验结果进行了比较证明了数学模型的正确性     

三角形接法三绕组单相电容电动机瞬态分析

对三角形接法的三绕组单相电容感应电动机的瞬态过程进行仿真分析．为了得到瞬态特性，建立了三角形(△)接法的三绕组单相电容感应电动机在αβ坐标系下的瞬态数学模型，编写计算机仿真程序，通过实例对三角形接法的三绕组单相电容感应电动机的瞬态过程进行仿真计算；用对称分量法分析了三绕组单相电容感应电动机最小不对称运行时需要满足的条件，并由此初步计算电容的数值，然后通过计算机仿真加以确定．对仿真结果进行分析．仿真结果表明：三角形接法三绕组单相电容运转电动机起动转矩较小，适合于对起动要求不高的风机泵类负载；对于起动要求较高或较大的恒转矩负载，可采用双值电容来实现．三角形接法三绕组单相电容电动机带负载的能力约为三相感应电动机在额定电压下对称运行时的0．7倍左右．     

金属氧化物非线性电阻的小电流特性研究

研究了金属氧化物非线性电阻(MOV)在不同波形电压作用下之小电流特性,得出其一般规律,给以理论上的解释,并提出了等值电路.     

电阻分压的10KV电子式电压互感器分析

基于电阻分压器的电子式电压互感器的原理、结构和输出信号等与传统的电压互感器有很大不同,其性能主要受电阻特性和杂散电容的影响。本文从等效电路的角度分析了电阻特性和杂散电容对电子式电压互感器测量准确度的影响;利用Ansoft软件包建立分压器的有限元模型对杂散电容进行了计算分析,并根据杂散电容分布对屏蔽罩进行了设计。在理论分析基础上,研制了一台电阻分压式的10KV电子式电压互感器,并进行了准确度测试。