【正文】 在以后的工作學(xué)習(xí)生活中，我也會(huì)念念不忘父母恩情，念念不忘本，但行好事，莫問(wèn)前程！最后，感恩母校河北工業(yè)大學(xué)對(duì)我的培養(yǎng)與關(guān)懷，今后的歲月，我會(huì)謹(jǐn)記母校勤慎公忠的校訓(xùn)，將河工人的拼搏精神延續(xù)下去！附 錄A表1仿真用單相變壓器參數(shù)表2 30RGH120材料鐵芯的BH實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)附 錄B圖1 單相變壓器過(guò)勵(lì)磁simulink模型圖2單相變壓器直流偏磁simulink模型42。畢設(shè)階段，同組的互不熟識(shí)的幾個(gè)人都成了好朋友！更要感謝我的父母。每次有好的資料、工具大家都共同分享。厚德載物，老師為我們做著榜樣！其次感謝同學(xué)的幫助。老師的深厚專業(yè)知識(shí)給了我們研究的支撐，老師的嚴(yán)謹(jǐn)求真有為我們指明了方向。老師從畢設(shè)選題開(kāi)始就一直對(duì)我以及同組成員十分盡心。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)使我受益匪淺，這些都來(lái)自于指導(dǎo)老師劉宏勛老師以及同組同學(xué)的幫助。相比之下，三相三柱變壓器能夠很好的抵抗直流偏磁，勵(lì)磁電流畸變很小而且磁通偏移很小。3. 三相變壓器組在有直流電壓作用時(shí)，將會(huì)發(fā)生較大的勵(lì)磁電流畸變與磁通偏移，表面其承受直流偏磁能力較弱。由占據(jù)第一，三象限，逐漸變?yōu)檎紦?jù)第一象限。而變壓器在過(guò)勵(lì)磁狀態(tài)時(shí)，變壓器勵(lì)磁電流正負(fù)對(duì)稱，諧波以奇次諧波為主，三五次諧波含量較大，偶次諧波很少。得出以下結(jié)論：1. 當(dāng)有直流電壓作用在單相變壓器一側(cè)時(shí)，勵(lì)磁電流呈現(xiàn)半周波飽和，正半周波呈現(xiàn)尖頂波形，負(fù)半周波保持為正弦波。首先，就電力變壓器直流偏磁的研究現(xiàn)狀、機(jī)理、來(lái)源以及直流偏磁嚴(yán)重程度的影響因素進(jìn)行介紹。A相輸電電流直流分量、%、%%，是正常情況下的幾十倍以上；選用三相三柱變壓器時(shí)輸電電流畸變較小，屬于正常值范圍，諧波以三五次諧波為主，輸電電流諧波含量很小，%，電能質(zhì)量得到保證。2. 表 ，電網(wǎng)選用三相變壓器組時(shí)，勵(lì)磁電流畸變嚴(yán)重導(dǎo)致輸電電流畸變嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了電能質(zhì)量。而圖 ，三相三柱式變壓器理想情況下能夠完全抵抗直流偏磁，勵(lì)磁電流波形不發(fā)生畸變，且由前所述，B相由于磁路結(jié)構(gòu)的原因，勵(lì)磁電流較小。進(jìn)行仿真即可得到理想情況下三相三柱變壓器直流偏磁時(shí)勵(lì)磁電流波形，仿真結(jié)果如下：圖 Fig. current waveform and the main flux waveforms of phase A in ideal threephase threeleg transformer圖 Fig. Exciting current waveform and the main flux waveforms of three phase in ideal threephase threeleg transformer圖 Fig. Exciting current waveform and the main flux waveforms of A phase in threephase main transformer圖 Fig. Exciting current waveform and the main flux waveforms of three phase in threephase main transformer圖 Fig. Transmission current waveform in phase A utilizing threephase threeleg transformer and threephase main transformer再分別對(duì)三相三柱變壓器、三相變壓器組直流偏磁狀態(tài)下A相勵(lì)磁電流波形以及A相輸電電流進(jìn)行諧波分析得到結(jié)果如下：表 A相勵(lì)磁電流波形以及A相輸電電流諧波分析結(jié)果Table Harmonic analysis of exciting current waveform and transmission current waveform in phase A諧波階次A相勵(lì)磁電流A相輸電電流相對(duì)基波百分比%相對(duì)基波百分比%三相三柱變壓器三相變壓器組三相三柱變壓器三相變壓器組直流分量基波2次諧波3次諧波32．354次諧波5次諧波6次諧波7次諧波8次諧波9次諧波分析以上結(jié)果可以得到如下結(jié)論：1. 圖 ，三相變壓器組抵抗直流偏磁能力很弱，當(dāng)直流偏磁發(fā)生時(shí)，勵(lì)磁電流將會(huì)發(fā)生很大的畸變，峰值嚴(yán)重增大，達(dá)到40A左右，是額定值的13倍左右。利用到的各個(gè)子模塊有：圖 、3。將constant1的值取為1，則可以完全濾去零序磁通，模擬理想三相三柱變壓器情況。圖 Fig. Excitation branch in singlephase transformer圖 Fig. Singlephase transformer model由于直流磁通具有零序磁通的性質(zhì)，可以利用式（317）得到各相零序磁通分量，然后將零序磁通并從各相磁通中將其減去，即得到除去了零序磁通的各相磁通值，這樣就可以消除直流磁通，計(jì)算模型如圖 。將線性變壓器的一次側(cè)漏阻抗、勵(lì)磁電感以及表征鐵芯損耗的電阻均設(shè)置為0。由于simulink中變壓器電感耦合矩陣在模擬三相三柱以及三相五柱變壓器時(shí)均是利用變壓器的零序試驗(yàn)參數(shù)，并不是從變壓器真實(shí)的磁路結(jié)構(gòu)尺寸出發(fā)的，實(shí)際上由此得到的三相三柱變壓器模型并不是理想的，是介于三相三柱與三相五柱之間的情況。但因?yàn)檫@些部分磁導(dǎo)率均接近真空磁導(dǎo)率，磁阻較大，所以勵(lì)磁電流畸變程度較小，磁通偏移也很小。Fig. Waveform excitation current waveform and main flux圖 理想情況三相勵(lì)磁電流以及磁通Fig. Waveform excitation current waveform and main flux in ideal conditions理論上，三相三柱變壓器的鐵芯磁路中沒(méi)有直流磁通的通路，那么，勵(lì)磁電流將不會(huì)產(chǎn)生畸變，同時(shí)主磁通不偏移，如圖 。記錄系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)的變壓器STASTBSTC2的勵(lì)磁電流波形以及主磁通波形。并導(dǎo)致輸電線路輸電電流畸變，影響電能質(zhì)量。記錄系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)的變壓器STASTBSTC2的勵(lì)磁電流波形以及主磁通波形。由于在三相三柱變壓器的中，中間相B相磁通通過(guò)的等效磁路長(zhǎng)度要略小于A,C兩相，因此，在設(shè)定仿真參數(shù)時(shí)，B相的鐵芯基本磁化曲線應(yīng)略高于A,C相，如圖 。電感耦合矩陣未考慮變壓器鐵芯的飽和特性，所以，使用飽和變壓器與電感耦合矩陣并聯(lián)，模擬鐵芯非線性的特點(diǎn)。. 小型電力系統(tǒng)中三相變壓器直流偏磁工作狀況仿真采用文獻(xiàn)[18]中給出的仿真模型[1820]。鐵芯的磁滯特性數(shù)據(jù)，是變壓器電磁分析的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。此時(shí)仿真得到的磁滯回線變化情況為：圖 Fig. Hysteresis loop in DC bias condition without H waveform distortion taken into account可見(jiàn)，與之前結(jié)果相同的是，隨直流偏移量的增大，磁滯回線向右上偏移?？梢酝ㄟ^(guò)以下仿真進(jìn)行驗(yàn)證。于是可以得出，直流偏磁時(shí)磁滯回線變化以及其他電磁特性的改變根本上的原因是鐵芯材料本身的物理性質(zhì)，無(wú)論是由求，還是求，結(jié)果相同。在利用理論模型觀察磁滯回線變化時(shí)，是由的變化決定的變化，這是與以上過(guò)程相反的。進(jìn)而，直流磁通疊加在交流磁通之上，使之向上偏移。 (a) Udc= (b)Udc= (c) Udc= (d) Udc= (e) Udc= (f) Udc=圖 由理論模型驗(yàn)證直流偏磁下磁滯回線變化規(guī)律Fig. The verification of hysteresis loop in DC bias condition using JA theory model利用理論搭建模型驗(yàn)證磁滯回線變化得到的結(jié)果可以看出，直流偏磁時(shí)磁滯回線向右上偏移，并逐漸由回線變?yōu)閱沃登€。 (316)由（315）（316）在simulink中搭建模型。 (315)其中、為與鐵芯自身性質(zhì)有關(guān)的參數(shù)，其中。經(jīng)過(guò)整理得到的JA理論磁滯回線微分方程為： (313)為了能夠在simulink中建立模型，需要有各個(gè)量對(duì)時(shí)間微分形成的微分方程。在從物理鐵性出發(fā)的鐵芯特性的模擬方面，JilesAtherton (簡(jiǎn)稱JA) 理論是應(yīng)用很廣泛且適應(yīng)性強(qiáng)的鐵芯磁滯模擬理論[23],詳細(xì)的理論闡述見(jiàn)文獻(xiàn)[23]。磁滯回線的整體也有逐漸變化為單值曲線的趨勢(shì)。2. 圖 （b）（h）表明，在額定交流工作點(diǎn)，隨直流偏磁電壓的加入，鐵芯的磁滯回線向右上偏移。結(jié)果如下：（a）正常磁滯回線變化(a)The normal hysteresis loop（b）直流偏磁時(shí)磁滯回線變化(b)The hysteresis loop in DC bias condition （c）DC= （d）DC= （e）DC= （f）DC= （g）DC= （h）DC=圖 Fig. The hysteresis loop in DC bias condition分析以上結(jié)果可以得到如下結(jié)論：1. 圖 （a）表明，在無(wú)直流偏磁電壓作用的情況下，鐵芯磁滯回線關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱。于是，鐵芯非線性引起的波形畸變?cè)谝欢ǔ潭壬系钟饲秩氲闹绷麟娏?。在鐵芯嚴(yán)重飽和的情況下，變壓器鐵芯的磁導(dǎo)率接近空氣磁導(dǎo)率。4. 圖 表明，隨直流電壓的增加，勵(lì)磁電流總諧波畸變率THD先上升后下降。隨直流磁