偏置場(chǎng)中變壓器振動(dòng)和溫升的研究.pdf

1、當(dāng)交流變壓器中出現(xiàn)直流分量的時(shí)候，會(huì)發(fā)生變壓器直流偏磁現(xiàn)象。變壓器直流偏磁會(huì)造成勵(lì)磁電流畸變、諧波增多，鐵芯振動(dòng)加劇，引起鐵芯和結(jié)構(gòu)件損耗、溫升增加，造成局部過(guò)熱，同時(shí)會(huì)引起保護(hù)誤動(dòng)作，對(duì)變壓器乃至整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成威脅。隨著特高壓電網(wǎng)的建設(shè)和中性點(diǎn)直接接地的大型變壓器的大量使用，直流偏磁現(xiàn)象發(fā)生的頻率越來(lái)越高，已經(jīng)引起了人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。
　　本文依托山東省自然科學(xué)資金《特高壓電網(wǎng)直流偏磁條件下變壓器的振動(dòng)與溫升研究》的支

2、持，對(duì)電力變壓器直流偏磁條件下的振動(dòng)和溫升進(jìn)行了仿真分析和實(shí)驗(yàn)研究，為了從理論角度對(duì)變壓器鐵芯磁化特性、振動(dòng)特性和損耗特性進(jìn)行分析，分別建立了偏磁條件下鐵磁材料的J-A修正模型和磁致伸縮修正模型，并且搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)磁滯回線、勵(lì)磁電流和損耗等電氣量進(jìn)行采集。
　　首先在基于鐵磁材料磁化特性的基礎(chǔ)上對(duì)經(jīng)典J-A模型的深入分析，本文指出了經(jīng)典J-A模型由于本身的局限性，并不能直接運(yùn)用于偏磁條件下的求解，經(jīng)典模型下的參數(shù)辨識(shí)，只能運(yùn)用于對(duì)

3、稱情況下的磁滯回線，而偏磁下的磁滯回線并不是對(duì)稱的。本文創(chuàng)新性的提出了分區(qū)求解法，將磁滯回線分為正區(qū)間和負(fù)區(qū)間兩部分，分別對(duì)其參數(shù)尋優(yōu)，再將參數(shù)代入磁滯回線的模型中，依次求出飽和區(qū)的磁滯回線和不飽和區(qū)的磁滯回線，并與實(shí)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比。
　　然后對(duì)變壓器振動(dòng)問(wèn)題展開研究，本文認(rèn)為鐵芯本體受到磁致伸縮力引起的振動(dòng)是變壓器振動(dòng)的主要來(lái)源，故選用變壓器鐵芯的單片硅鋼片為研究對(duì)象，來(lái)表征整個(gè)鐵芯的振動(dòng)?；陔姶艌?chǎng)理論和能量守恒定律，結(jié)合彈性力

4、學(xué)理論，建立了偏磁條件下鐵芯磁致伸縮的修正模型。直流偏磁電流的入侵，會(huì)加劇變壓器鐵芯的振動(dòng)，且偏磁電流越大，其所引發(fā)的振動(dòng)越強(qiáng)烈。
　　接著對(duì)變壓器的勵(lì)磁電流和損耗進(jìn)行分析。代入修正的J-A模型，利用反復(fù)迭代法得到勵(lì)磁電流的仿真值，還對(duì)偏磁電流下諧波的變化進(jìn)行了討論。介紹了偏磁對(duì)于變壓器鐵損的影響，主要總結(jié)歸納了磁滯損耗和渦流損耗隨偏磁電流的變化情況。
　　通過(guò)上述工作，本文對(duì)偏磁下的變壓器振動(dòng)和溫升模型進(jìn)行了仿真和測(cè)量，并