【正文】
體系統(tǒng)如圖66所示。圖66 帶合閘電阻的單相變壓器空載合閘系統(tǒng)圖圖67為仿真所得的波形圖。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,帶合閘電阻的斷路器合閘方案的最大勵(lì)磁涌流峰值約為1450A,相比不帶合閘電阻的斷路器合閘方案最大勵(lì)磁涌流峰值下降了1220A,%。,比不帶合閘電阻的斷路器合閘方案衰減速度快了50%。具有一定抑制勵(lì)磁涌流的效果。圖67 帶合閘電阻的單相變壓器空載合閘波形圖 三相變壓器勵(lì)磁涌流仿真MatLab以其強(qiáng)大的計(jì)算功能、友好的動(dòng)態(tài)仿真環(huán)境和豐富的工具箱越來(lái)越成為從事包括電力網(wǎng)絡(luò)、電力電子和控制系統(tǒng)等的完全電力系統(tǒng)學(xué)習(xí)和研究的重要仿真工具[22]。雖然MatLab大大提高了編程效率,但仿真計(jì)算時(shí),仍需要編程。如果系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,通過(guò)編程將模型輸入計(jì)算機(jī)仍會(huì)顯得十分麻煩。因此MathWorks公司推出了高性能的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模與仿真平臺(tái)Simulink,省掉了大量的編程工作。Simulink中的SimPowerSystem工具箱中包括了電路仿真所需的各種元件模型,包括有電源模塊、基礎(chǔ)電路模塊、電力電子模塊、電機(jī)模塊、連線器模塊、檢測(cè)模塊以及附加功率模塊等七種模塊庫(kù)。只需將模塊中的元件拖到Simulink窗口中,通過(guò)參數(shù)設(shè)置對(duì)話框設(shè)置參數(shù)就可以實(shí)現(xiàn)電路和電力系統(tǒng)的仿真了。用MatLab/Simulink仿真與分析控制系統(tǒng)的主要流程如圖68所示。圖68 MatLab/Simulink仿真流程圖 中性點(diǎn)直接接地的三相變壓器勵(lì)磁涌流仿真利用MatLab軟件中的電力系統(tǒng)工具箱SimPowerSystem對(duì)中性點(diǎn)直接接地的三相變壓器空載合閘仿真模型如圖69。為了簡(jiǎn)化仿真操作,下面的仿真實(shí)驗(yàn)都是在合閘初相角為下進(jìn)行的。仿真實(shí)驗(yàn)所用三相變壓器模型參數(shù)的額定容量為300kVA,繞組連接方式為Yn/,額定電壓為25kV/600V,,, ,仿真計(jì)算采用ode23t數(shù)字積分方式。圖69 中性點(diǎn)直接接地的三相變壓器空載合閘系統(tǒng)圖圖610為仿真所得結(jié)果,由此可以看出中性點(diǎn)直接接地的三相變壓器空載合閘時(shí),通過(guò)變壓器線圈的電流呈現(xiàn)尖頂波,波形完全偏離時(shí)間軸的一側(cè),并且出現(xiàn)間斷角。由圖可見(jiàn)勵(lì)磁涌流越大,間斷角越小。這些都和第二章所描述的勵(lì)磁涌流的特征相符。圖610 中性點(diǎn)直接接地三相變壓器空載合閘波形圖由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得,三相勵(lì)磁涌流峰值分別為39A,22A,8A。勵(lì)磁涌流最大峰值約為額定電流的6倍。 中性點(diǎn)串電阻三相變壓器的勵(lì)磁涌流仿真由于變壓器空載合閘時(shí)三相勵(lì)磁涌流不平衡在三相變壓器的中性點(diǎn)處連接一個(gè)接地電阻,以承受這種不平衡電流,從而使變壓器的勵(lì)磁涌流得以衰減,且這個(gè)接地電阻還可以減弱施加在變壓器鐵芯上的電壓,阻止鐵芯飽和。為了進(jìn)行比較分析,在電源和變壓器參數(shù)不變的情況下,并取接地電阻為150,用MatLab實(shí)現(xiàn),具體系統(tǒng)如圖611所示。圖611 中性點(diǎn)串電阻的三相變壓器空載合閘系統(tǒng)圖圖612為仿真所得波形圖,由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得,三相勵(lì)磁涌流峰值分別為15A,10A。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,中性點(diǎn)串電阻的三相變壓器空載合閘方案抑制勵(lì)磁涌流的效果明顯,%。圖612 中性點(diǎn)串電阻的三相變壓器空載合閘波形圖由于中性點(diǎn)所串電阻值的大小對(duì)三相變壓器空載合閘時(shí)的勵(lì)磁涌流抑制效果影響很大,怎樣選擇一個(gè)最佳的合閘電阻對(duì)勵(lì)磁涌流抑制效果極為關(guān)鍵,因此中性點(diǎn)所串電阻對(duì)勵(lì)磁涌流的影響也是一個(gè)很好的研究方向。在這里由于篇幅有限,就不詳細(xì)介紹。但在附錄(二)中會(huì)具體給出不同中性點(diǎn)電阻的三相變壓器勵(lì)磁涌流仿真波形圖。表62 不同中性點(diǎn)電阻對(duì)最大勵(lì)磁涌流的衰減作用R()15102550100200(A)32302420181713其中,R為三相變壓器中性點(diǎn)所串的電阻;為最大勵(lì)磁涌流。由表62的數(shù)據(jù)可得,中性點(diǎn)串電阻對(duì)勵(lì)磁涌流有明顯的削弱作用,并且在一定范圍內(nèi)這種削弱作用是隨著阻值的升高而增加的。阻值為25的中性點(diǎn)電阻,%,在阻值為200時(shí),%,故中性點(diǎn)串電阻對(duì)勵(lì)磁涌流的削弱作用是很顯著的。 選相分合閘三相變壓器的勵(lì)磁涌流仿真對(duì)中性點(diǎn)直接接地的三相變壓器進(jìn)行選相分合閘實(shí)驗(yàn),仿真實(shí)驗(yàn)中主要運(yùn)用選相分合閘技術(shù)中的快速合閘策略對(duì)空載三相變壓器進(jìn)行合閘。將A相斷路器在最佳時(shí)刻合閘,B、C相在個(gè)工頻周期后合閘。圖613 快速合閘策略下的三相變壓器空載合閘波形圖 在仿真實(shí)驗(yàn)中,B、。結(jié)果如圖613所示,三相勵(lì)磁涌流分別為13A。與中性點(diǎn)直接接地的三相變壓器空載合閘仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)比可以看出,%。 本章小結(jié)本章運(yùn)用MatLab軟件中的電力系統(tǒng)工具箱SimPowerSystem詳細(xì)的對(duì)單相變壓器和三相變壓器空載合閘時(shí)產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。對(duì)于單相變壓器空載合閘實(shí)驗(yàn)的仿真,給出了不帶合閘電阻斷路器的合閘和帶合閘電阻斷路器的合閘兩種方案。通過(guò)對(duì)斷路器合閘電阻和勵(lì)磁涌流之間的理論分析及大量的仿真計(jì)算,得出以下結(jié)論:斷路器合閘電阻對(duì)單相變壓器空載合閘的勵(lì)磁涌流有一定的削弱作用,重要的是它加快了涌流的衰弱速度。在單相變壓器勵(lì)磁涌流仿真實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,對(duì)不同合閘初相角產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流進(jìn)行了分析統(tǒng)計(jì),得出在合閘初相角為時(shí)產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流最大,合閘初相角為時(shí)產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流最小,甚至可以忽略。并且這種削弱作用在()是隨著合閘初相角的升高而增加的。對(duì)于三相變壓器空載合閘的仿真,針對(duì)空載合三相變壓器時(shí)產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流,提出了在三相變壓器中性點(diǎn)串一個(gè)電阻以抑制勵(lì)磁涌流的方案。通過(guò)仿真分析得出這種方法簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用,抑制勵(lì)磁涌流的效果明顯,對(duì)變壓器的維護(hù)及電力系統(tǒng)電能質(zhì)量的提高也具有較好的實(shí)際意義。考慮到中性點(diǎn)電阻對(duì)勵(lì)磁涌流的影響,做出了該方法下涌流峰值隨中性點(diǎn)電阻變化的統(tǒng)計(jì)表,得出中性點(diǎn)電阻對(duì)勵(lì)磁涌流的削弱作用是隨著阻值的升高而增加的結(jié)論。廣西大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 總 結(jié)總 結(jié)本文在理解和研究變壓器勵(lì)磁涌流產(chǎn)生的原理上,簡(jiǎn)單介紹了現(xiàn)有變壓器勵(lì)磁涌流識(shí)別和抑制的各種方法,并對(duì)單相、三相勵(lì)磁涌流進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。本文主要做了如下工作:1. 概述了變壓器勵(lì)磁涌流的識(shí)別和抑制技術(shù)現(xiàn)狀,講述了變壓器勵(lì)磁涌流的危害,并在此基礎(chǔ)上對(duì)變壓器勵(lì)磁涌流的特點(diǎn)做了較為詳細(xì)的闡述;2. 通過(guò)對(duì)比故障電流和勵(lì)磁涌流之間的特點(diǎn),列舉了變壓器勵(lì)磁涌流識(shí)別的常用方法,并對(duì)一些新的判別技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹和展望;3. 簡(jiǎn)單分析了變壓器勵(lì)磁涌流抑制的方法,并在此基礎(chǔ)上對(duì)變壓器選相分合閘技術(shù)做了詳細(xì)的講解;4. 最后,為了使文章更有說(shuō)服力,分別對(duì)單相、三相變壓器勵(lì)磁涌流進(jìn)行了仿真,并著重進(jìn)行了帶合閘電阻的單相變壓器勵(lì)磁涌流仿真、中性點(diǎn)串電阻和選相分合閘的三相變壓器勵(lì)磁涌流對(duì)比仿真。廣西大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)[1] 張保會(huì),[M].北京:中國(guó)電力出版社,2009.[2] [J].江蘇電器,2007,6:38~40.[3] 張雪松,[J].中國(guó)電機(jī)工程 學(xué)報(bào),2006,7:13~15.[4] Sharp R L,Glassburn W E. 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