目录
第一章绪论 (1)
1.1课题研究背景与意义 (1)
1.2国内外研究现状 (2)
1.2.1励磁涌流的发展与现状 (2)
1.2.2J-A理论的发展与现状 (3)
1.3论文主要研究内容 (4)
第二章电力变压器励磁涌流的分析 (7)
2.1励磁涌流产生原因及特点 (7)
2.1.1单相变压器励磁涌流 (7)
2.1.2三相变压器励磁涌流 (12)
2.2励磁涌流的影响因素 (15)
2.2.1合闸初相角 (16)
2.2.2剩磁 (16)
2.2.3电源电压 (17)
2.2.4系统阻抗 (17)
2.3小结 (22)
第三章J-A磁滞模型的研究 (23)
3.1磁滞回线的性质 (23)
3.2J-A磁滞模型的基本理论 (24)
3.3J-A磁滞模型的推导 (25)
3.4J-A磁滞模型参数获取 (28)
3.5小结 (33)
第四章基于J-A的变压器建模与仿真 (35)
4.1单相空载变压器的数学模型 (35)
4.2基于J-A单相变压器仿真模型的实现 (36)
4.3基于J-A三相变压器仿真模型的实现 (44)
4.4小结 (51)
第五章总结 (53)
参考文献 (55)
致谢 (59)
III
IV
河北工业大学硕士学位论文
第一章绪论
1.1课题研究背景与意义
在电力系统中，电力变压器是应用十分普遍和相当重要的电气设备，利用它可以实现不同电压等级之间的电网连接以及变换不同的能量[1]。随着我国超高压远距离输电线路的建成与运行日益增多，越来越多的大容量变压器也被使用。在电力系统的配电和输电各个环节中，电力变压器使用十分广泛，它可否准确动作对整个电力系统的安全、稳定运行具有相当重要的实际意义，所以对变压器保护的速断性以及可靠性的要求也就越来越高[2]。
电力变压器具有十分复杂的运行条件，励磁电流在过励磁时能够达到额定电流的水平，突然切除变压器外部故障或者变压器空载合闸后，端电压立即回升时，变压器的电压从零或者非常小的数值立即增大到运行电压，在该电压突然增大的暂态过程中，变压器铁芯也许会达到深度饱和，导致暂态励磁电流非常大，在最大时此暂态励磁电流可达到6~8倍的变压器额定电流，这个很大的不平衡电流被叫做励磁涌流[3]。直流分量以及许多谐波成分存在于励磁涌流中，导致电力变压器被叫做电力系统中的谐波源，使电力系统的供电质量降低。与此同时，谐波中的高次分量也会对电网中敏感的电力电子元器件造成很大的破坏作用[4]。励磁涌流过大，对电力变压器的器身结构和绕组不会立即产生非常严重的不良影响，但能够导致电力变压器的早期失效，因此应该对电力变压器励磁涌流进行抑制[5]。很多因素对励磁涌流有影响，如电源电压、系统阻抗、剩磁大小与方向、合闸角、铁芯材料的基本磁化曲线等均会对励磁涌流产生影响[6]。励磁涌流不但能令变压器差动保护产生误动，而且它所引起的谐波污染、铁磁谐振、电网电压骤降等也会给电力系统造成危害[7]，因此对变压器产生励磁涌流的原因以及各物理量变化对励磁涌流的作用进行定性与定量分析，研究电力变压器励磁涌流的变化特点，探讨各影响因素对励磁涌流的影响，对抑制励磁涌流、改善变压器性能以及提高电力系统供电质量都有实际意义。
目前大多数企业和工厂对变压器铁芯的磁化特性均是利用单值磁化曲线（即将每个磁场强度下磁滞回线的顶点连接起来）来进行描述的。然而变压器铁芯的磁滞特性由单值磁化曲线并不能完整的体现，由其也不可以求取涡流损耗、磁滞损耗等，因此对电力变压器的励磁涌流影响因素的研究一定会造成不可忽略的误差[8]。由于实际生产中要求越来越高的数据精度，因此有必要建立一种反应变压器饱和磁特性的数学模型，来准确的分析磁滞所带来的影响。至今为止，主要采用的四种磁滞回线模型分别
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