变压器铁心谐波磁通抑制技术及其在工业整流中的应用

提出了一种基于感应滤波的变压器铁心谐波磁通抑制技术,以解决现有大功率整流系统谐波污染严重及变压器振动与噪音大等问题.对新型整流变压器及滤波装置进行了分析与设计,根据新型谐波屏蔽变压器的谐波抑制原理,从变压器铁心的谐波磁通抑制方面揭示了感应滤波技术在谐波抑制和降低变压器振动与噪音的本质及特点,提出一种通过判别谐波电压电流...     

基于感应滤波技术的换流变压器降噪方法

硅钢片磁致伸缩是引起变压器振动噪声的主要原因,而换流变压器中的谐波可加剧硅钢片磁致伸缩,从而导致变压器噪声增大.本文首先建立了四柱单相换流变压器原理样机铁心的各阶振态模型,讨论了谐波磁通对硅钢片磁致伸缩的影响,并从声学角度论证了谐波磁通与变压器噪声的相关性.然后,基于感应滤波技术的基本原理,从理论上分析了其降噪的可行性.最后,搭建了12脉波整流系统实验平台,实验数据表明感应滤波技术能有效地降低换流变压器的振动噪声,且降噪效果优于传统的滤波方法.     

新型换流变压器谐波模型及其配套滤波装置设计

阐述了新型换流变压器及其滤波系统的接线方案和谐波抑制机理.建立了新型换流变压器谐波模型,分析计算了新型换流变压器各绕组的谐波电流分布,实验验证了该模型的正确性.对直流输电开发平台进行了滤波装置实例设计,仿真和实验结果基本一致.证明了新型换流变压器及其滤波系统原理正确,滤波效果好,平台参数选择合理,新系统具有良好的应用前景.     

特高压直流输电系统新型谐波抑制方法研究

传统的特高压直流输电系统一般在换流站交流网侧布置滤波兼无功补偿装置.为了避免谐波对换流变压器的不良影响,本文提出了一种滤波绕组并联的感应滤波换流变压器的谐波抑制方法,文中描述了其接线方案,解释了其滤波机理,并与传统的滤波方案进行了对比分析.以酒泉-湖南的±800kV特高压直流输电的工程参数为依据,搭建了所提滤波方案和传统方案的仿真模型.两个模型的阀侧和网侧电流的对比分析证明,新型谐波抑制方法效果良好.     

变压器感应滤波技术抑制HVDC谐波不稳定机理研究

高压直流输电系统(HVDC)当交直流侧发生谐振或者换流变压器铁芯饱和时,将产生谐波不稳定的现象.针对HVDC系统谐波不稳定现象发生的机理,提出采用感应滤波技术抑制谐波不稳定的方案,并且基于PSCAD/EMTDC仿真软件建立基于感应滤波技术的高压直流输电仿真模型,计算了系统阻抗频率特性,并分析感应滤波技术对直流偏磁状态下...     

感应滤波四绕组变压器及其滤波补偿装置分析

为改善220kV变电站的电能质量,提出了一种基于感应滤波技术的四绕组变压器,相比传统三绕组变压器,其增加了一个具有零阻抗设计特征的附加滤波绕组.附加滤波绕组接配套的滤波补偿装置,此变压器能够高效抑制110kV和35kV负载侧的谐波,减小220kV侧的谐波电流.对比分析了几种较为常用无功补偿容量的分配方案,确定了采用配系数分配方法设计感应滤波四绕组变压器配套滤波补偿装置的优化方案,从而实现了滤波总电感最小的目的,保证了滤波补偿装置的经济性.利用PSCAD/EMTDC软件建立了感应滤波四绕组变压器及滤波补偿装置的仿真模型.仿真结果表明,本文提出方案的滤波效果远远优于传统的三绕组变压器的滤波方案,具有良好的工程应用前景.     

基于感应滤波的高压取电装置谐波抑制方法

为了解决偏远山村、通信基站、郊区工厂等负荷的供电问题,通过特制的大容量电压互感器(PT)可实现从高压铁塔或架空线路直接取电,从而实现灵活取电、就地供电的要求。取电装置的负荷中,含大量非线性负荷,而取电装置直接接入高压输电线路,必然在线路中注入一定的谐波。以110 k V输电线路的单相PT取电装置为对象,考虑接入负荷类型及容量,提出了一种基于感应滤波的高压取电装置谐波抑制方法。首先对110 k V输电线路单相PT取电装置的引下线及塔型布置方案、谐波源负荷情况进行分析,建立相应的仿真模型,得到取电装置注入电网的谐波含量与取电装置容量的关系,进而确定取电装置接入电网的容量限值。分析了基于感应滤波的单相PT取电装置的拓扑及等效电路,并推导了输出电压与输入电压的传递函数,设计了感应滤波绕组和调谐装置的参数。仿真结果表明感应滤波及其调谐装置对不同谐波成分均有良好的衰减效果。可见,利用感应滤波对取电装置进行谐波抑制能减小取电装置接入对电网的影响,具有良好的经济性和技术性。     

新型直流输电系统改善谐波不稳定的机理分析

将三相不对称的交流电源用正序和负序电压表示,用傅里叶分析方法计算了正序和负序电压传递到直流侧的谐波电压的规律,将这一理论应用到基于感应滤波的直流输电系统,计算在交流系统故障时,直流侧电压谐波的数学表达式,比较在同样的交流系统故障条件下,基于感应滤波的直流输电系统在抑制直流侧谐波幅值方面优于传统的直流输电系统,最后参考实验室基于感应滤波的直流输电系统模型,对输电系统在交流系统故障下的直流电压谐波进行了动模实验.结果表明,由于在感应滤波换流变压器的第三绕组接入2,11,13次LC滤波器,使直流电压中含量高的低次谐波大大减少,直流输电系统谐波不稳定得到一定的抑制。     

煤矿电网谐波抑制的有效措施

分析在煤矿变电所中谐波及谐波源产生原因及谐波对电气设备及供电网络的危害，提出了抑制谐波的有效措施和谐波补偿滤波装置安装位置的合理确定，基于增加换流装置的相数、改变变压器的联结、装无功补偿器等具体措施，使得原有变电所电网谐波得到抑制，保障了煤矿变电所生产的正常进行。     

基于新型换流变压器无源滤波器的设计

针对新型高压直流输电模拟系统12脉波整流器与逆变器产生的谐波，设计了基于新型换流变压器的无源滤波器系统。通过理论推导和分析，确定了系统的谐波成分。在兼顾谐波含量、无功功率补偿量及谐波滤除率的基础上，考虑到投资成本以及滤波效果，确立了滤波器的结构和形式，并给出了设计实例。通过仿真计算，验证了基于新型换流变压器的无源滤波器系统具有良好的滤波性能及无功补偿作用，说明了设计方法的正确性。该方法对实际工程具有指导和参考价值。     

基于磁通补偿的并联混合型有源电力滤波器

针对高电压系统.提出一种基于磁通补偿并联混合型有源电力滤波器.通过磁通补偿,使并联变压器呈现可控阻抗.基于谐波磁通补偿,并联变压器对谐波呈现近似为零的低阻抗,从而输导系统中的谐波电流流入并联变压器支路;基于基波磁通补偿,并联变压器对基波呈现连续无级可调电抗,与无源滤波器相结合构成静止无功补偿器(SVC),实时补偿系统的无功功率.建立了系统的数学模型,进行了系统的稳定性分析及稳态误差估算.实验结果表明,此滤波方案具有良好的谐波抑制和无功补偿的性能.     

新型整流变压器的谐波抑制与无功补偿研究

针对传统化工整流系统在无功补偿与谐波抑制中存在的不足,提出了一种新型整流系统.新型整流系统的整流变压器采用三绕组结构,在第三绕组输出端接滤波器组,整流变压器阀侧谐波源处进行谐波抑制和无功补偿,从而解决无功损耗和谐波对变压器以及电网造成的影响.本研究对新型整流系统建立了仿真模型并基于Matlab进行仿真,仿真实验结果分析表明了所提策略的有效性.     

采用电阻链滤波的变压器过励磁谐波抑制方法

为解决负荷低谷时段、电压偏高情况下变电站谐波指标超出国家标准问题,由变压器铁芯的励磁原理出发分析谐波的产生机理;利用PSCAD平台上搭建的变电站仿真模型,得到不同额定磁密、工作电压、电网阻抗特性下的5、7次谐波含有率变化特性;提出利用单调谐滤波器过滤变压器产生的主要谐波分量,通过电阻阻尼特性消除滤波器谐振现象的变压器过励磁谐波抑制方法。YNd11和Dyn11 2种类型的变压器谐波抑制效果仿真分析结果表明,带电阻链的单调滤波器组能有效抑制变压器产生的5、7次谐波分量,抑制后的总谐波含量降至国家标准允许范围内,滤波方法有效。     

交直交主传动装置谐波分析及治理

以新型供电整流变压器的绕组结线组别、主传动装置配置的可关断功率元件IGCT(integrated gate commutated thrusters)或IEGT(injection enhanced gate transistor)和主动整流前端装置(active rectifier unit,ARU)的并联脉动组合接线型式特性为基础,提出了新型中压交直交主传动装置超高次谐波电流计算分析和治理方案.分析超高次谐波电流的特性,对电气设备和生产运行的危害,以及对其进行治理的必要性,提出基于超高次调谐频率的谐波滤波装置(HF-typefilter),用以解决工程实际中出现的问题.供轧钢供配电系统及谐波滤波装置设计制造参考.     

新型直流输电系统谐波和间谐波传递特性

运用谐波调制理论,以新型直流输电系统为研究对象,对滤波换相换流器进行统一调制建模,分析了其交直流侧谐波和间谐波的产生机理、传递特性和相互作用。结果表明,与传统电网换相换流器相比,滤波换相换流器中变压器感应滤波技术的实施,使其交直流侧谐波之间的相互作用得到削弱,谐波和间谐波含量都在一定程度上有所降低。仿真结果验证了理论分析的正确性,从而为滤波换相换流器的进一步工程化应用奠定理论基础。     

油浸纸板分布对±500kV换流变压器饼式绕组温升的影响分析

油浸纸板在变压器中除支撑、绝缘作用外,还为油流散热提供导向通道,其分布位置直接影响换流变压器的温度分布及热点位置。分析了油浸纸板分布位置不同对换流变压器内部温度的影响,以一台±500 kV换流变压器为例,首先基于磁场仿真模型计算得到了铁心和绕组损耗;再以绕组损耗为热源,采用Fluent模拟了换流变压器内部散热的热流耦合过程,得到了流体场和温度场分布;并将软件仿真结果与经验公式结果对比,验证了软件仿真结果的合理性。最后通过改变导向分区、角环对数,探讨理想的纸板放置位置,从而得到更均匀分布的温度场。经分析,合理的导向分区与角环分布可以明显降低热点;并使温度分布更加均匀。分析结果可为变压器设计提供分析和指导;同时进一步讨论换流变压器中理想的油浸纸板位置。     

基于修正Bertotti模型的变压器铁心谐波磁损耗计算与验证

针对谐波激励下变压器磁损耗计算问题,对传统Bertotti模型进行改进,使其适应于复杂谐波工况下损耗计算,并完全按照实际变压器的要求,设计制造了变压器叠片铁心模型,搭建了谐波激励下变压器磁损耗测试平台,对改进的Bertotti模型的正确性及精确性进行验证,并对谐波激励下磁滞损耗和涡流损耗的分布规律进行研究.首先,基于简化的Bertotti模型,采用铁心工艺系数,获得了正弦激励下变压器磁损耗分离数据,并通过对不同频率下磁滞损耗和涡流损耗的确定,发现低频段磁滞损耗占绝大部分,随着频率的增加,磁滞损耗所占比例降低,涡流损耗占据了主导地位;其次,引入修正因子,综合考虑谐波相位、谐波含量以及谐波阶次的影响,对磁滞损耗和涡流损耗进行修正,实现了谐波激励下磁损耗的计算.通过测量与计算结果的对比分析,损耗误差保持在5%以内,满足工程所需的精度要求,验证了模型的正确性.所得结果和结论有助于谐波激励下磁损耗的研究,为变压器的优化设计以及产品性能的提高提供了必要的数据支撑.     

高次谐波影响电气设备性能分析

本文论述在电压谐波影响下,变压器、感应电动机及其他电气设备的性能。理论分析和试验表明:设备端电压谐波在变压器中产生的附加损耗比电动机小;彩色电视机对高次谐波影响很敏感;电力系统电压谐波引起感应电度表读数增加。还介绍了抑制高次谐波的一些措施。     

非晶合金铁心变压器的节能特点

非晶合金铁心变压器是用非晶合金制作而成,比普通变压器的能耗小,是较为理想的变压器。但是它的磁通密度低,机械应力敏感,工作期间可能导致空载损耗增大。本文研究了非晶合金铁心变压器的特点,提出了相应节能措施。     

高次谐波对变压器导线规格选择的影响

通过对高次谐波引起的变压器绕阻额外附加损耗的分析计算，认为大中型整流变压器和换流变压器在设计阶段选择导线规格时，应考虑谐波的影响。