雙繞組變壓器空載合閘勵(lì)磁涌流實(shí)驗(yàn)與仿真分析

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1、雙繞組變壓器空載合閘勵(lì)磁涌流實(shí)驗(yàn)與仿真分析11電氣3班張曉芳張丹丹朱雙雙、原理介紹1什么是勵(lì)磁涌流當(dāng)變灰器空載合閘或外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)，由于鐵芯飽和會(huì)產(chǎn)生很人的勵(lì)磁電流，在最不利的情形下,可達(dá)到正常勵(lì)磁電流的上百倍，或者說可達(dá)到變壓器額定電流的幾倍，通常勵(lì)磁電流的最大值可以達(dá)到額定電流的4-8倍，并與變壓器的額定容量有義。這一大大超過正常勵(lì)磁電流的空載合閘電流稱為勵(lì)磁涌流。勵(lì)磁涌流的大小和鐵芯飽和程度、鐵芯的剩磁和合閘時(shí)電壓的相角等因素有關(guān)。同吋，在變壓器空載合閘這一瞬變過程中，電流、電壓的波形也會(huì)發(fā)生畸變，產(chǎn)生諧波；在一定的條件下，還可

2、能會(huì)引起電力系統(tǒng)諧振,產(chǎn)生過電壓。因此,工程上對(duì)變壓器空載合閘這一瞬變過程進(jìn)行分析計(jì)算是很麻煩的，通常要作若T?簡化，如略去一次繞組的電嘰，假定鐵芯不飽和且無剩磁。2勵(lì)磁涌流的特點(diǎn)勵(lì)磁涌流通常具有以下特點(diǎn)：(1)涌流含有數(shù)值很大的髙次諧波分量(主要是二次和三次諧波)，W此，勵(lì)磁涌流的變化曲線為尖頂波。(2)勵(lì)磁涌流的衰減常數(shù)與鐵芯的飽和程度有關(guān)。飽和越深，電抗越小，衰減越快。因此,在開始瞬M袞減很快，以?逐漸減慢。一般情況下，變灰器稃:ft越人,袞減的持續(xù)時(shí)M越長，似總的趨勢足涌流的衰減速度往往比短路電流衰減慢一些。(3)勵(lì)磁涌流的數(shù)值很大，最

3、大可達(dá)額定電流的4-8倍。(4)波形完全偏離時(shí)間軸的一側(cè)，并且出現(xiàn)間斷。涌流越大，間斷角越小。(5)含有很大成分的非周期分量,間斷角越小，非周期分景越人。(6)變壓器空載合閘時(shí)，涌流是否產(chǎn)生以及涌流大小跟很多因素有關(guān)，主要受到變灰器鐵芯剩磁、合閘角的影響二、仿真過程演示FileEditViewSimulationFormatToolsHelpD曇其隆3趨

4、4=＞公2

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6、Normal二1恩崮0襲j飪函圇?三、仿真結(jié)果及分析為了提高仿真效率，仿真算法選為ode23t，仿真時(shí)間為2秒1一次繞組的三相電流波形如下圖所示：由上閣可以看出，當(dāng)A

7、相剩磁通大約在0.3(pu)吋合閘，此吋勵(lì)磁涌流達(dá)到了1500A仿真波形與實(shí)際波形基木特征相似，都在合閘瞬叫電流位最人，在時(shí)間軸一側(cè)，呈指數(shù)衰減，在2S左右已經(jīng)衰減了80%以上。2以其中一相電流為例，繼續(xù)分析其頻譜特性，運(yùn)用電力系統(tǒng)POWERGUI中的FFT分析工具，對(duì)A相電流進(jìn)行分析，如圖6所示?；?50Hz)=88.48,THD=73.92%IHIo-oooO8642(leluaEepunLUJO%)Bez765432T—6912諧波階數(shù)閿6A相電流頻譜分析由分析結(jié)果可以看出，勵(lì)磁涌流含有很大的直流分量、2次、3次、4次諧波分量，諧波含量

8、隨階數(shù)増加而減小，THD達(dá)到了73.92%。U!結(jié)論MATLAB建模簡單方便，并可在Sinndink環(huán)境屮高效地進(jìn)行仿真分析。是一個(gè)功能強(qiáng)大的工具箱，可以方便地建立電路、電機(jī)、電力傳動(dòng)、電力系統(tǒng)等的各種模型，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析提供了一種奮力手段。本文利川SIMULINK對(duì)三繞紐變壓器空載合閘時(shí)刻的勵(lì)磁涌流進(jìn)行了深入的仿真分析，得出了三相變壓器巾勵(lì)磁油流的波形和諧波特征，對(duì)實(shí)際工程具冇指導(dǎo)意義。