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直流偏磁时变压器铁芯的力学特性分析

电力自动化设备 2015年第12期35卷 122-125页

作者：李长云刘亚魁齐鲁工业大学电气工程与自动化学院山东济南250353

直流偏磁导致变压器局部过热,振动和噪声加剧,严重时可能损坏变压器。结合能量守恒原理,推导得到铁芯磁致伸缩与直流偏磁电流间的关系模型。基于所建立的数学模型,分析了直流偏磁引发的硅钢片的形变。以单相三柱变压器旁柱上最外层的硅... 详细信息

直流偏磁导致变压器局部过热,振动和噪声加剧,严重时可能损坏变压器。结合能量守恒原理,推导得到铁芯磁致伸缩与直流偏磁电流间的关系模型。基于所建立的数学模型,分析了直流偏磁引发的硅钢片的形变。以单相三柱变压器旁柱上最外层的硅钢片为对象进行了仿真研究,仿真结果证实了所推导模型的正确性,且表明磁致伸缩引发的铁芯形变是变压器振动加剧的关键因素。

关键词：变压器变压器铁芯直流偏磁力学特性磁致伸缩模型仿真

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变压器铁芯接地电流在线监测装置的设计

变压器铁芯接地电流在线监测装置的设计

作者：崔闻雯大连交通大学

学位级别：硕士

变压器是电力系统的核心部分,变压器铁芯的故障发生率直接关系到变压器甚至整个电力系统能否安全可靠运行,为了降低铁芯多点接地故障的发生率,可对变压器铁芯接地电流进行实时监测。本文设计出一款变压器铁芯接地电流在线监测装置,对提... 详细信息

变压器是电力系统的核心部分,变压器铁芯的故障发生率直接关系到变压器甚至整个电力系统能否安全可靠运行,为了降低铁芯多点接地故障的发生率,可对变压器铁芯接地电流进行实时监测。本文设计出一款变压器铁芯接地电流在线监测装置,对提高变压器运行的安全可靠性具有十分重要的意义。本文对铁芯接地电流的测量进行了理论分析:确定了与常规交流电相比,测量接地电流的难点所在,并创新设计出利用模拟开关对接地电流进行分档测量的方案。对以往交直流转换的方法进行系统地分析,设计出利用高精度单电源绝对值电路实现交直流信号转换的方案。装置工作环境在室外,需要较强的抗干扰性,因此创新设计出动态迟滞滤波的方案进行干扰信号的滤除工作。设计出装置的全部硬件电路结构与对应的软件系统,进而完善整个监测装置。分析确定了在互感器零点附近测量信号线性度较差,设计出分段折线逼近的方法对装置进行校准调试与线性度分析。对装置进行低温实验,确保装置在室外温度不断变化的情况下能够精准地实现接地电流的监测功能。所设计的变压器铁芯接地电流在线监测装置能够实现接地电流的实时监测、超出故障电流值时报警、历史电流数据查询以及历史电流最大值保存等功能。应用本装置可告别以往人为定期巡检的故障排查模式,在很大程度上节省人力物力,提高铁芯接地电流测量的精度,降低变压器铁芯的故障发生率,从而提高电力系统的供电效率。

关键词：变压器铁芯接地电流在线监测

变压器铁芯多点接地和片间短路故障的建模与电流特征研究

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变压器铁芯多点接地和片间短路故障的建模与电流特征研究

作者：郭欣四川大学

学位级别：硕士

变压器作为电力系统里重要的一环,负责电压的转换,其安全运行对于电力系统的稳定十分重要。铁芯多点接地故障和片间短路故障是变压器里的第二大故障,会带来很大危害。故障初期可能损坏绝缘,加剧涡流损耗,故障后期则可能严重发热到融化... 详细信息

变压器作为电力系统里重要的一环,负责电压的转换,其安全运行对于电力系统的稳定十分重要。铁芯多点接地故障和片间短路故障是变压器里的第二大故障,会带来很大危害。故障初期可能损坏绝缘,加剧涡流损耗,故障后期则可能严重发热到融化叠片烧毁铁芯,损毁变压器。所以有必要针对这两种故障进行相关理论和仿真研究,包括提出改进的更利于工程实际应用的建模方法,以及通过仿真获得相关故障的产生机理、发展特性,便于有针对性地提高变压器铁芯的绝缘性能以及故障监测能力。本文先是针对变压器铁芯多点接地故障,推导了一种采用均匀化理论的建模方法,并采用该方法建立了三维涡流场模型,再通过对比叠片模型的接地电流验证了均匀化建模方法的有效性。之后对一个小型的EI型变压器进行了铁芯多点接地故障的模拟仿真实验,粗略仿真了两种可能的故障情况,获得了相关故障电流特征。然后再运用上述方法,针对大型的SFP10-H-135000/220三相变压器进行了三维涡流场建模,详尽设计了各种可能出现的多点接地故障情况(初始是两点接地),总结仿真结果归纳出了针对该型变压器的详尽的多点接地故障电流发展规律。然后又针对变压器铁芯片间短路故障,提出了另一种采用均匀化理论的建模方法,搭建了片间短路故障下的三维涡流场模型,对片间短路故障区域的磁通密度、涡流密度及涡流损耗分布情况进行了仿真分析。之后为了验证模型有效性,又仿真了不同磁通密度和短路片数下的故障区域涡流损耗,并与等效电路模型进行了对比,验证了均匀化模型的有效性。最后综合两种建模方法,进行了小范围片间短路故障对多点接地故障电流影响的仿真实验。仿真结果显示了两种故障间的关联与异同,并印证了片间短路故障的局部性和多点接地故障的全局性的发展机理。

关键词：变压器铁芯多点接地故障片间短路故障均匀化模型故障电流

基于变压器铁芯接地线的电网故障暂态行波信号检测新方法

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电力科学与技术学报 2016年第3期31卷 57-64页

作者：刘秀军曲建绪袁超沈开祎吴祥国徐江曾祥君秦皇岛供电公司河北秦皇岛066000 郑州供电公司河南郑州450000 长沙理工大学智能电网运行与控制湖南省重点实验室湖南长沙410004

行波检测是影响行波定位精度的一个关键因素,提出通过行波传感器套接在变压器铁芯接地线,检测变压器所有出线线路发生故障时产生的暂态行波信号新方法。建立变压器的高频暂态模型,分析变压器线圈暂态静电感应过程,将变压器绕组和铁芯之... 详细信息

行波检测是影响行波定位精度的一个关键因素,提出通过行波传感器套接在变压器铁芯接地线,检测变压器所有出线线路发生故障时产生的暂态行波信号新方法。建立变压器的高频暂态模型,分析变压器线圈暂态静电感应过程,将变压器绕组和铁芯之间分布电容等效为一组电容链,通过测量变压器的铁芯接地线上暂态电流信号的幅值和能量值,检测电网故障暂态行波信号。EMTP仿真结果表明:所提的暂态行波信号检测方法能准确提取变压器高、中、低压侧所有出线的暂态行波信号,且行波传感器可带电安装,节省设备投资,便于推广。

关键词：故障行波定位行波检测变压器铁芯行波传感器

计及ψ-i型JA磁滞电感的变压器铁芯仿真建模及验证

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实验室研究与探索 2020年第5期39卷 116-118,148页

作者：邹密重庆邮电大学自动化学院重庆400065

从经典Jiles-Atherton(JA)磁滞模型出发,构建基于EMTP-ATP平台的ψ-i型JA磁滞电感。以磁滞电感为基础,建立单相基频和分频铁磁谐振仿真模型,开展低压铁磁谐振试验研究,验证该模型的准确性。研究结果表明,所建立的变压器铁芯模型能够以... 详细信息

从经典Jiles-Atherton(JA)磁滞模型出发,构建基于EMTP-ATP平台的ψ-i型JA磁滞电感。以磁滞电感为基础,建立单相基频和分频铁磁谐振仿真模型,开展低压铁磁谐振试验研究,验证该模型的准确性。研究结果表明,所建立的变压器铁芯模型能够以较高精度仿真铁磁谐振等电磁暂态,基频和分频稳态谐振峰值电压误差分别为1.83%和4.93%。

关键词：变压器铁芯磁滞铁磁谐振电磁暂态仿真

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变压器铁芯横剪线的软件控制

计算技术与自动化 1993年第3期12卷 36-41页

作者：曹波李文湖南省计算技术研究所

本文提出了变压器铁芯横剪线控制软件的设计思想,並从现代控制的观点出发,从分析步进电机的运动着手,确立了该系统的数学模型,同时还就设计中的其它一些关键问题提出了解决办法。

关键词：变压器铁芯横剪统软件控制

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电力变压器铁芯接地电流在线监测系统研究

电力变压器铁芯接地电流在线监测系统研究

作者：胡文保长春工业大学

学位级别：硕士

电力变压器是电能运输和电力变换的重要设备,变压器的运行工况影响着电网的安全稳定运行。尽管目前对变电站内一些重要设备的运行工况已经有了一些在线监测手段,如主变绝缘油在线监测系统、变压器局部放电在线监测、GIS(Gas Isolated Sw... 详细信息

电力变压器是电能运输和电力变换的重要设备,变压器的运行工况影响着电网的安全稳定运行。尽管目前对变电站内一些重要设备的运行工况已经有了一些在线监测手段,如主变绝缘油在线监测系统、变压器局部放电在线监测、GIS(Gas Isolated Switchgare)局部放电在线监测等。但对电力变压器铁芯接地电流目前还没有较好的综合在线监测与分析方法和设备,目前基本还是依靠变电站运行人员定期测量,无法满足对铁芯接地电流进行在线、实时监控、管理的要求。本文以变压器铁芯接地理论为基础,设计了一套电力变压器铁芯接地电流在线监测系统。系统包括下位机和上位机,下位机是基于STM32的电流采集单元,根据电流的大小实现限流电阻自动投切,防止因铁心多点接地导致接地电流超标而造成的铁心过热和烧毁故障。由于铁芯接地电流变化范围比较大,因此,A/D转换前运用多路模拟开关,程控放大器以及滤波器对电流信号进行预处理,D/A转换前用一阶差分法剔除采样数据中的奇异项,并用五点三次平滑法对离散数据进行平滑处理,最大限度的保证了数据的准确性和可靠性。上位机主要利用面向对象的编程语言Visual C#和GDI+图形控件设计了人机交互界面,主界面主要包括登录界面、系统主界面、数据实时监测界面以及历史数据查询界面。登录界面主要是为了方便工作人员登录系统;系统主界面主要显示系统的主要功能;数据实时监测界面主要实时显示铁芯接地电流的变化曲线;历史数据查询界面主要是以数字的形式显示铁芯接地电流。上位机界面还设有报警信息,系统根据下位机上传的实时数据和历史故障信息、电流值和接地电阻的数值综合来判断变压器运行是否正常,达到实时准确在线监测和故障诊断的目的。

关键词：变压器铁芯接地电流在线监测数据预处理面向对象

基于RS-485总线的变压器铁芯多点接地在线监测装置

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基于RS-485总线的变压器铁芯多点接地在线监测装置

作者：徐刚华北电力大学

学位级别：硕士

本文通过研究分析国内外变压器铁芯在线监测技术,结合现场运行人员的意见和建议,研发了一种新型的变压器铁芯接地电流在线监测系统,此系统不仅可以用于变压器正常运行情况下的铁芯电流监测,也可以在故障时报警,在判断变压器是否发生故... 详细信息

本文通过研究分析国内外变压器铁芯在线监测技术,结合现场运行人员的意见和建议,研发了一种新型的变压器铁芯接地电流在线监测系统,此系统不仅可以用于变压器正常运行情况下的铁芯电流监测,也可以在故障时报警,在判断变压器是否发生故障的基础上,为变压器状态检修提供可靠的数据支持。本系统通过选用了新型穿心式无源泄漏电流互感器采集变压器铁芯接地线中的电流信号。本文设计开发的变压器铁芯接地电流在线监测系统分为后台监控装置高级软件和现场监测设备两部分。后台监控装置采用80C196KB为CPU,以RS-485总线作为通信手段,集测量、报警、显示、控制及自身保护等功能为一体,可以实时接收现场监测设备命令,并能上传历史数据和报警信息,且具有较强的抗干扰能力。现场监测设备高级软件采用Visual Basic6.0高级语言编写,运用RS—485方式与后台监控装置通信,采用Access2000数据库用来存储历史和故障数据,具有实用性强、速度快、操作简单的特点。目前,该系统已在富阳供电局盛村变电站安装使用,并通过验收,达到预期的效果。作为今后进一步研究工作的铺垫,本文在最后还探讨了在变压器铁芯监测系统中建立决策数据库,运用于变压器夹件等设备的可行性等问题。

关键词：变压器铁芯多点接地在线监测 RS-485

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变压器铁芯多点接地故障的分析判断

贵州电力技术 2006年第4期9卷 62-63页

作者：何湘黔贵州电力试验研究院 550002

目前，我国制造的大中型变压器的铁芯都经一只套管引至油箱体外部接地。这是因为电力变压器在正常运行时，绕组周围存在电场，而铁芯和夹件等金属构件处于该电场之中，且场强各异。若铁芯不可靠接地，则产生充放电现象，损坏其固体和油... 详细信息

目前，我国制造的大中型变压器的铁芯都经一只套管引至油箱体外部接地。这是因为电力变压器在正常运行时，绕组周围存在电场，而铁芯和夹件等金属构件处于该电场之中，且场强各异。若铁芯不可靠接地，则产生充放电现象，损坏其固体和油绝缘。因此，铁芯必须有一点可靠接地。如果铁芯由于某种原因在某位置出现另一噗接地时，形成闭合回路，则正常接地的引线上就会有环流，这就是人们常说的铁芯多点接地故障。变压器的铁芯多点接地后，一方面会造成铁芯局部短路过热，严重时，会造成铁芯局部烧损，酿成更换铁芯硅钢片的重大故障；

关键词：多点接地故障变压器铁芯大中型变压器铁芯多点接地局部短路电力变压器正常运行金属构件放电现象闭合回路