数字仿真在电力变压器空载试验中应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com"996年第10期·了’数字仿真在电力变压器空载试验中的应用④一rM牛f王冠军【山东工业大学．济南250014)摘要：详细爝进了汁算畸变电压条件下雯压器低损耗硅铜片铁心中磷滞损耗的一种数字仿真方法、介了：§方法的基本原理数学模型。其模型是以分段线性化去模拟铁一0材科曲穗枣特性曲巍力基础曲根据模拟的特性曲袭求出三磺滞缓和小磷滞回线的面积而汁算出空载损耗测值中的硅滞损耗和涡流损耗分量最后计出电道鬯垦为正拄波目a变压嚣空载损耗耍卫嚣宴例验证表明．其计算值和试验结果由旨蕺好指出谊方珐可于电撺电压畸曼时校正出的变五嚣空载振耗叙词电力变压嚣数字仿

2、真磁滞掘耗空载试验1—一Ii正弦波形下的变压器空载损耗一、引言二、基本原理家标准规定山试验测定空载损耗时外施电压的波形必颓是正弦波形但是，对于夫用数字仿真方法，根据非正弦电压波形f即型电力变压器而吉，试验时保持电压波形为非正弦磁密波形)下舶空载损耗引算正弦电压正弦波形是很困难的往往在其线端问电f波波形下的空载损耗具体思路如匿1所示形会m现严重畸变。造成这一现象的原因是由非正弦磁密渡可用下式表示：于变压器铁心耐磁后处于饱和状态，引起励磁口一【sineot}csin(ne~t(】J屯流波形的畸变，畸变的励磁电流产生线路压式巾，——磁密基波分量的幅值降，使电压波形出现畸变因此，当电压波形

3、——磁密波的1i次谐波分量幅值导得剖改善时，根据非正弦屯压波形下获得的基波分量幅值之比试验数据来决定正弦电压下的空载损耗是非常⋯院谐披相埘于基波的始相必要的．本文提}lj一种方法，利用Ⅳ特性曲位角线的数字仿真，用标准的快速傅立叶变换法图】IJ的校正系数抖{据文献『21口J用F对测出的磁密波形数据进行分析扶而计算“IlI算对矗于正弦磁错救《基波、的主避滞践向I鞠郎主酣滞拈i耗删储存}奎载骚I『用怔迷傅立叶变换L成对应于非正图1用数宇仿真决定非正弦电压条件下变压器正弦空载损耗的框图维普资讯http://www.cqvip.com·8·1996年第10期式计算：将本源磁滞回线分成线性区段

4、后，我们假1定忽略每一区域段中的非线性。显然，t7越大，这K蒜‘)一假定条件越正确。我们还假定：由的任一式中，r=．是磁密渡的峰值。随机变化在研平面内引起的所有偏移在本众所周知，稳态BI"H磁滞回线包围的面积源磁滞回线的任一线性区域中是线性的。代表了磁滞损耗因此，图1中正弦磁密波(基下面擂们研究给定低损耗硅钢片变压器铁波)对应的主磁滞回线的面积就是所求正弦电心运行情况下的磁密波形，用数字仿真求出该压条件下空载损耗中的磁滞损耗。小磁滞回线铁心的稳态B／H回线的方法。假定变压器铁面积代表了磁密谐渡分量产生的磁滞损耗。心的稳态磁密渡形如图3所示。它所对应的磁滞回线内还有小磁滞回线。生成(

5、或者说描三、数学模型绘)这种磁密渡形的稳态研回线的方法由描从图1可以看出，用数字仿真描绘出对绘以下连续变化的过程组成。应于任一非正弦磁密渡的稳态B,iH特性曲线(IJ从零磁状态到B是计算正弦电压条件下变压器空载损耗的关(2)从B到Bj,j；从一BPJ到一B2；从B键本节着重阐述数字仿真的数学模型。到一B由_{氐损耗硅钢片制成的变压器铁心的准静(3j从～Bp到Bpl；从BpJ到Bp从B到Bp态对称磁滞回线(下文叫傲本源磁滞回线)如(4)重复第(2)步的变化曲线。图2所示。本源磁滞回线可以由实验测定或由在最后两步描绘的偏移曲线就是所求的硅钢片制造厂提供。在这里必须强调指出：准稳态偏移曲

6、线。静态磁滞回线的口(或的峰值必须大于求解我们来观察一下研曲线变化的特点。问题中所遇到的最大口(或栅的值将本源磁在图4中、如果某一瞬间，在平面上产生滞回线分成nff禺数)个线性线段。各区域点的磁随机偏移，Q．点是对应磁场强度H的工作场强度是H、H、、⋯H．．．而且=0与区域点如果磁场强度从H变化到H，磁密将沿点的磁场强度．．．相等选择这些区域使着曲线Q．aQ从B变化到B。然后磁场强度=H式中k是从I到n中的一个整数。又从H变化到H磁密将沿着曲线Q2bQ从B变化到B，。生成偏移曲线QlaQ：每一点的斜率与本源磁滞回线上升下降曲线曲线E和下降曲线Ez对应点的斜率有关。我们把El和叫做偏

7、移一√、＼∞暗棚＼上升衄绒：一一二10225时间Tfs)图2硅钢片的对称本源磁滞回线凰3稳态磁密波形维普资讯http://www.cqvip.com1OO6年第10期·9·E／—一T线E、、／HH3f／b，，B。．／嚣／／图4闭台曲线的选择H一-曲线QraQ：的闭合曲线同样，生成偏移曲线_卜罾Q2bQ每一点的斜率与下降曲线E：和曲线QraQ对应点的斜率有关我们把下降曲线E，和曲线lQ．aQ叫做偏移曲线Q2bQ的闭合曲线。这表明本文的数学模型考虑了磁状态变化之前的变化过