偏置場中變壓器振動和溫升的研究.pdf

1、當(dāng)交流變壓器中出現(xiàn)直流分量的時候，會發(fā)生變壓器直流偏磁現(xiàn)象。變壓器直流偏磁會造成勵磁電流畸變、諧波增多，鐵芯振動加劇，引起鐵芯和結(jié)構(gòu)件損耗、溫升增加，造成局部過熱，同時會引起保護(hù)誤動作，對變壓器乃至整個系統(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)生的頻率越來越高，已經(jīng)引起了人們越來越多的關(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與溫升研究》的支

2、持，對電力變壓器直流偏磁條件下的振動和溫升進(jìn)行了仿真分析和實(shí)驗(yàn)研究，為了從理論角度對變壓器鐵芯磁化特性、振動特性和損耗特性進(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)平臺對磁滯回線、勵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，只能運(yùn)用于對

3、稱情況下的磁滯回線，而偏磁下的磁滯回線并不是對稱的。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)測值進(jìn)行對比。
　　然后對變壓器振動問題展開研究，本文認(rèn)為鐵芯本體受到磁致伸縮力引起的振動是變壓器振動的主要來源，故選用變壓器鐵芯的單片硅鋼片為研究對象，來表征整個鐵芯的振動?；陔姶艌隼碚摵湍芰渴睾愣?，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，會加劇變壓器鐵芯的振動，且偏磁電流越大，其所引發(fā)的振動越強(qiáng)烈。
　　接著對變壓器的勵磁電流和損耗進(jìn)行分析。代入修正的J-A模型，利用反復(fù)迭代法得到勵磁電流的仿真值，還對偏磁電流下諧波的變化進(jìn)行了討論。介紹了偏磁對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。
　　通過上述工作，本文對偏磁下的變壓器振動和溫升模型進(jìn)行了仿真和測量，并