空载变压器励磁涌流建模与仿真研究

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1、空载变压器励磁涌流建模与仿真研究摘要：本次设计综合运用变压器空载合闸原理、变压器磁饱和特性和同步开关技术来研究空载变压器的暂态过程。分析了变压器空载合闸时产生励磁涌流的原因，提出了抑制励磁涌流的措施，比较了几种励磁涌流抑制方法的优缺点。在设计过程中熟练掌握ATP-EMTP软件的使用，在ATPDraw环境下，建立空载变压器系统模型，对系统暂态过程进行了分析，做了空载变压器随机关合和选相位关合的仿真。比较了随机关合和选相位关合对励磁涌流的抑制效果：选相关合将励磁涌流抑制在理想范围；分析了励磁涌流的谐波成分：励磁涌流主要由直流分量、基

2、波和高次谐波（主要是2次和3次谐波）构成。关键词：变压器，空载，励磁涌流，选相关合，谐波Abstract:Theintegrateduseofno-loadtransformerdesignprinciple,transformerclosingmagneticsaturationcharacteristicsandsimultaneouslyswitchingtechniquetostudytheno-loadtransformertransientprocess.Analyzestheno-loadtransformerex

3、citationinrushcurrentgeneratedwhenclosingthereasonsandputsforwardthemeasurestorestrainexcitationinrushcurrent,compareseveralexcitationinrushcurrentsuppressionmethodadvantagesanddisadvantages.InthedesignprocessmasterATP-EMTPtheuseofthesoftware,inATPDrawenvironment,est

4、ablishno-loadtransformersystemmodel,thesystemtransientprocessareanalyzed,dowithauthorityandno-loadtransformerandchoosingphaseclosesimulation.Comparedwiththeauthorityandchoosingphaseclosetogethertoexcitationinrushcurrentsuppressioneffect:chooserelevant$willexcitationi

5、nrushcurrentsuppressionintheidealrange;Analysisoftheexcitationinrushcurrentharmonicexcitationinrushcurrent:mainlybydccomponent,basewaveandhigherharmonic(mainlytwoandthreeharmonic)constitutes.Keywords:Transformer，No-load，InrushCurrent，ControlledSwitching，Harmonics目录1、

6、前言11.1概述11.2国内外发展状况及应用11.3本次设计的主要研究内容32、空载变压器合闸时的励磁涌流52.1励磁涌流的产生原理52.2励磁涌流大小62.3励磁涌流的特点和影响因素72.4励磁涌流的危害82.5励磁涌流的抑制方法93、空载变压器选相关合技术113.1空载变压器关合的暂态分析113.2选相关合空载变压器134、关于EMTP软件的介绍184.1EMTP的解法184.2EMTP的元件184.3EMTP的应用范围194.4EMTP的计算对象205、空载变压器的选相关合技术仿真215.1单相变压器建模215.2单相变压

7、器仿真245.3单相变压器仿真结果分析305.4三相变压器建模325.5三相变压器仿真345.6三相变压器仿真结果分析366、结论377、总结与体会388、谢辞399、参考文献40附录1：外文翻译411、前言1.1概述近年来我国的经济步入高速发展阶段，随着科学技术的向前发展，对能源的需求也大大增加。同时，为解决能源、金融、环境等相互影响日益严重的问题，各国先后提出走“低碳模式”的发展道路。这大大促进了能源结构的变化，电能作为清洁高效的可持续能源，在国民经济中起到推动作用。电能与其他能源相比，具有以下特点：①具有大规模生产和远距离

8、输送的特色；②易于控制，转换方便；③损耗小，效率高；④使用时污染小，噪声小。我国在发展经济过程中，大量使用电能的同时，也出现了许许多多关于电网的问题。现阶段电网已经不能够满足社会经济高速发展的需求，这就要改造传统电网，以满足社会需求，特别要求提高电力设备的制造水