地磁感应电流作用下的变压器模型研究

论文摘要

当地磁感应电流(GIC)或直流系统单极大地运行时的地中电流经中性点流入变压器时,变压器铁芯会出现偏磁饱和现象,变压器会产生振动、噪声、谐波、系统无功增加等一系列影响。为了分析偏磁饱和对变压器的影响,本文采用J—A磁滞回线和单值磁化曲线方法,建立了基于主、漏磁通分开考虑磁路和统一考虑磁路的两种变压器模型,模型考虑了不同铁心结构和绕组连接方式的影响,推导了广泛应用于超高压系统的自耦变压器模型。根据建立的模型,对各种类型的变压器进行了大量的仿真研究,计算了变压器在直流偏磁情况下的谐波、磁通等变化情况,并对实际系统变压器进行仿真,给出实用的仿真研究结论。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 引言
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本论文主要工作
• 第二章 磁滞J-A模型和铁磁损耗特性分析
• 2.1 J-A模型基本理论
• 2.1.1 原J-A 模型（original J-A mode）
• 2.1.2 逆J-A 模型（inverse J-A model）
• 2.1.3 J-A 模型存在的不足及改进措施
• 2.1.3.1 次磁滞回线尖端不闭合或磁导率为负
• 2.1.3.2 逆模型数值计算稳定性差
• 2.2 损耗特性分析
• 2.3 小结
• 第三章 基于J-A理论和UMEC磁路的变压器模型
• 3.1 磁路基本定律
• 3.2 基于原J-A理论变压器模型
• 3.2.1 普通单相双绕组变压器模型
• 3.2.2 双绕组自耦变压器模型
• 3.2.3 三角形绕组接法的影响
• 3.2.4 基于J-A 变压器模型仿真
• 3.2.5 小结
• 3.3 基于UMEC磁路的变压器模型
• 3.3.1 变压器磁路模型
• 3.3.1.1 单相变压器磁路模型
• 3.3.1.2 三相变压器磁路模型
• 3.3.2 基于UMEC 磁路变压器模型
• 3.3.2.1 单相、无三角形绕组的三相变压器组及三相变压器模型
• 3.3.2.2 具有三角形绕组接线形式的变压器模型
• 3.4 小结
• 第四章 UMEC变压器模型仿真验证
• 4.1 模型仿真验证
• 4.1.1 单相变压器模型仿真验证
• 4.1.2 三相三柱变压器模型仿真验证
• 4.1.3 三相五柱变压器模型仿真验证
• 4.2 GIC情况下的变压器仿真
• 4.3 小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 后续工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表论文和参加科研情况