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FTR-01 电力系统故障录波及分析装置用户手册FTR-01H 便携式电力系统故障录波及分析装置用户手册武汉方得电子有限公司Wuhan Fount Electronics Co., Ltd.Document Number WH40-9101-03 Version 2008-10-27FTR-01电力系统故障录波及分析装置用户手册FTR-01H便携式电力系统故障录波及分析装置用户手册本手册内容如有更改，恕不通告。
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是武汉方得电子有限公司的商标ReplayB 是武汉方得电子有限公司的商标Windows 是微软公司的商标所有其他公司的商标和知识产权在本手册中都予以认可©2008武汉方得电子有限公司版权所有中华人民共和国湖北省武汉市东湖开发区关山二路特1号国际企业中心栖凤楼B座4层电话 +86 027 8266 8396传真 +86 027 6784 8757邮政编码 430074E-mail: whft@Information of modifying2007-07-03 2007-07-04 2007-07-05 2007-07-09 2007-07-10 2007-07-12 2007-07-13 2007-07-18 2007-07-20 2007-11-02 2008-07-21 2008-09-22 2008-10-27FTR-01型电力系统故障录波及分析装置用户手册I目录第一章FTR-01的系统功能及技术指标.......................................................................................... １1.1装臵概述.......................................................................................................................................... １1.1.1用途............................................................................................................................................. １1.1.2FTR-01结构体系 .................................................................................................................... １1.1.3输入信号.................................................................................................................................... １1.2系统新特性 ..................................................................................................................................... １1.2.1软件与硬件 ............................................................................................................................... １1.2.2高抗干扰性 ............................................................................................................................... ２1.2.3专用DSP ................................................................................................................................... ２1.2.4高速的PCI总线 ..................................................................................................................... ２1.2.5工频信号自动频率跟踪 ........................................................................................................ ２1.2.6采集单元远距离分布式安装 ............................................................................................... ２1.3主要技术指标................................................................................................................................. ２1.4设备的选配................................................................................................................................... ４1.4.1设备型号的定义...................................................................................................................... ４1.4.2开关量扩展 ............................................................................................................................... ４1.4.3可供选用的型号...................................................................................................................... ４第二章FTR-01的被测输入量的接入 .............................................................................................. ５2.1交流电压量的接入 ..................................................................................................................... ５2.2交流电流量的接入 ..................................................................................................................... ５2.3开关量的接入 .............................................................................................................................. ６2.4数据采集单元(RAU)量程的硬件调整.................................................................................. ７第三章FTR-01的面板功能 ................................................................................................................ ８3.1FTR-01前面板............................................................................................................................... ８3.2面板功能.......................................................................................................................................... ８3.2.1状态指示灯 ............................................................................................................................... ８3.2.2液晶屏功能指示...................................................................................................................... ８3.3功能菜单.......................................................................................................................................... ９3.4功能菜单的使用 ........................................................................................................................ １０3.4.1通道监控................................................................................................................................ １０3.4.2记录列表................................................................................................................................ １０3.4.3打印机配臵 ........................................................................................................................... １１3.5FTR-01后面板与功能 ............................................................................................................. １２3.5.1FTR-01后面板布臵............................................................................................................ １２3.5.2FTR-01后面板结构与功能 .............................................................................................. １２3.6RAU后面板与功能.................................................................................................................. １３3.6.1RAU后面板 .......................................................................................................................... １３3.6.2RAU后面板布臵与功能 ................................................................................................... １３第四章软件“FTR录波器管理系统”....................................................................................... １４IIFTR-01型电力系统故障录波及分析装置用户手册什么是“FTR录波器管理系统”........................................................................................ １４4.2“FTR录波器管理系统”运行环境...................................................................................... １４4.3FTR-01与后台的连接 ............................................................................................................. １４4.3.1网络物理连接....................................................................................................................... １４4.3.2网络连通的试验.................................................................................................................. １４4.4使用M ODEM进行远方传送................................................................................................... １５4.5安装和运行软件“FTR录波器管理系统”...................................................................... １６4.6FTR录波器管理系统（R EPLAY B）件................................................................................ １７4.7FTR录波器管理系统（R EPLAY B）对FTR-01设备群的管理.................................... １８4.7.1在软件ReplayB中添加子站名称及设备名称............................................................ １８4.7.2获取FTR-01的前台配臵.................................................................................................. １９第五章FTR-01输入通道属性的描述与起动的整定............................................................... ２０5.1模拟通道属性的描述............................................................................................................... ２０5.2模拟通道起动录波的设臵...................................................................................................... ２１5.3开关量输入通道属性的设臵 ................................................................................................. ２２5.4记录格式的设定 ........................................................................................................................ ２３5.4.1瞬态故障DFR（Disturbance Fault Recording）记录格式的设臵 ....................... ２３5.4.2连续稳态记录CSS（Continuous Steady State recording）记录格式的设臵 ...... ２４第六章FTR-01的校准 ..................................................................................................................... ２５6.1校准信号源设备的准备 .......................................................................................................... ２５6.2确定硬件量程和通道配臵...................................................................................................... ２５6.3FTR录波器校准软件R EPLAY C AL 的使用 ......................................................................... ２５第七章FTR-01故障记录的读取 ................................................................................................... ２８7.1在R EPLAY B中选定目标设备................................................................................................ ２８7.2设臵数据抽取策略.................................................................................................................... ２９7.3瞬态故障记录文件DFR（D ISTURBANCE F AULT R ECORDING）的提取 ...................... ２９7.4连续式稳态记录CSS（C ONTINUOUS S TEADY S TATE RECORDING）文件的提取...... ３０7.5触发式稳态记录TSS（T RIGGERED S TEADY S TATE RECORDING）文件的读取 ......... ３１7.6故障记录文件的断点续传...................................................................................................... ３２第八章使用软件CMDVIEW观察分析故障记录................................................................... ３４8.1打开故障记录............................................................................................................................. ３４8.2C MD V IEW工具栏图标的功能................................................................................................ ３５8.3选择显示通道............................................................................................................................. ３６8.4通道交换显示位臵.................................................................................................................... ３６8.5改变波形和背景的颜色 .......................................................................................................... ３６8.6使若干通道幅度的比例尺一致与通道的叠加.................................................................. ３７8.7移动时标...................................................................................................................................... ３７8.8记录排序与检索 ........................................................................................................................ ３８8.9记录的E XCEL格式输出.......................................................................................................... ３８8.10记录的COMTRADE格式输出 .......................................................................................... ３９8.11记录的打印输出 ........................................................................................................................ ３９第九章在CMDVIEW中输入线路参数信息 ............................................................................ ４０FTR-01型电力系统故障录波及分析装置用户手册III “定义线路”的概念............................................................................................................... ４０9.2在C MD V IEW中定义线路的方法 .......................................................................................... ４０9.3定义线路参数表的应用 .......................................................................................................... ４１第十章FTR-01互感器配臵 ............................................................................................................ ４２10.1互感器（或其他传感器）的配臵 ...................................................................................... ４２第十一章用计算量起动FTR-01与稳态量录波的指定.......................................................... ４５11.1计算量的概念............................................................................................................................. ４５11.2设臵计算量起动录波............................................................................................................... ４５11.3连续稳态量CSS（C ONTINUOUS S TEADY S TATE RECORDING）记录内容的指定...... ４７第十二章用FTR-01实时监测电力系统的远程模拟盘.......................................................... ４８12.1实时监测的概念 .................................................................................................................... ４８12.2用户自行设计的实时监测界面......................................................................................... ４８12.3在系统图中添加监测点 ...................................................................................................... ４９第十三章FTR-01日志查阅............................................................................................................. ５０13.1FTR-01的日志....................................................................................................................... ５０13.2FTR-01日志读取方法 ......................................................................................................... ５０第十四章用保护动作量起动FTR-01........................................................................................... ５１14.1保护动作量起动录波的慨念 ............................................................................................. ５１14.2设臵保护动作量起动录波.................................................................................................. ５１14.3各种保护动作量的整定 ...................................................................................................... ５３14.3.1发电机比率制动式纵差保护(DL/T 684-1999, P2, 4.1.1) ....................................... ５３14.3.2发电机标积制动式纵差保护(DL/T 684-1999, P4, 4.1.2) ....................................... ５３14.3.3发电机故障分量比率制动式纵差保护(DL/T 684-1999, P4, 4.1.3)..................... ５４14.3.4发电机单元件横差保护(DL/T 684-1999, P6, 4.1.5b).............................................. ５４14.3.5发电机纵向零序过电压保护(DL/T 684-1999, P8, 4.1.7) ....................................... ５５14.3.6发电机故障分量负序方向保护(DL/T 684-1999, P8, 4.1.9)................................... ５５14.3.7发电机三次谐波电压单相接地保护(DL/T 684-1999, P10, 4.3.2a)..................... ５６14.3.8发电机阻抗法低励失磁保护......................................................................................... ５６14.3.9以系统两点间相位差为依据的失步保护 .................................................................. ５７14.3.10发电机定子铁心过励磁保护(DL/T 684-1999, P24, 4.8.1)................................. ５７14.3.11发电机频率异常保护(DL/T 684-1999, P24, 4.8.2)............................................... ５８14.3.12发电机逆功率保护(DL/T 684-1999, P24, 4.8.3) ................................................... ５８14.3.13发电机定子过电压保护(DL/T 684-1999, P24, 4.8.4).......................................... ５８14.3.14变压器纵差保护(DL/T 684-1999, P25, 5.1)........................................................... ５９14.3.15变压器零序差动保护(DL/T 684-1999, P31, 5.3.1)............................................... ５９14.3.16变压器过流保护(DL/T 684-1999, P32, 5.5.1 P33, 5.5.2) .............................. ６０14.3.17空载投运变压器保护................................................................................................... ６０14.3.18启停机保护(DL/T 684-1999, P25, 4.8.5)................................................................. ６０第十五章FTR-01用于电力设备的试验 ...................................................................................... ６１15.1试验的抽象 ............................................................................................................................. ６１15.2试验的设计 ............................................................................................................................. ６２15.2.1可选择的试验变量 ........................................................................................................... ６２IVFTR-01型电力系统故障录波及分析装置用户手册支持直角坐标、极坐标 .................................................................................................. ６２15.2.3支持多种试验并行 ........................................................................................................... ６２15.3虚拟试验.................................................................................................................................. ６２第十六章FTR-01故障记录的分析 ............................................................................................... ６３16.1序分量分析 ............................................................................................................................. ６３16.2谐波分析.................................................................................................................................. ６３16.3故障测距.................................................................................................................................. ６４16.4阻抗轨迹分析......................................................................................................................... ６５16.5通道波形整合......................................................................................................................... ６５16.6计算量显示 ............................................................................................................................. ６６第十七章 FTR-01H便携式故障录波器.......................................................................................... ６７17.1FTR-01H便携式故障录波器外形 ..................................................................................... ６７17.2FTR-01H便携式故障录波器的可识别适配器............................................................... ６７17.3FTR-01H便携式故障录波器的使用................................................................................. ６８17.4FTR-01H便携式录波器适配器的接入 ............................................................................ ６９17.5FTR-01H更换适配器模块后的操作说明........................................................................ ６９17.6FTR-01H便携式录波器的网络连接电缆........................................................................ ６９附录Ⅰ：FTR-01使用流程图.......................................................................................................... ７１附录Ⅱ：FTR-01瞬态故障录波时段组成和故障记录时限................................................... ７２FTR-01型电力系统故障录波及分析装置用户手册１第一章FTR-01的系统功能及技术指标1.1 装臵概述1.1.1 用途FTR-01型电力系统故障录波及分析装臵广泛地应用于电力系统，记录发电机、变压器、电力输送线路、电站、电厂的瞬态、稳态模拟量与事件量信息，监视电力系统运行，保存试验数据，记录和捕捉故障信息，为研究电网运行方式及评价保护装臵的性能提供依据。
变压器的损耗分析与优化措施变压器是实现电能的传输和分配的重要设备，其运行的高效性对于电力系统的稳定性和经济性至关重要。
变压器损耗是指在变压器运行过程中转化为热能的电能损失，这些损失主要来自于铁心和线圈。
首先，我们来分析变压器的损耗。
变压器的损耗可以分为两部分：铁损和铜损。
铁损是由于铁心材料在变压器工作时，由于交变磁通产生的涡流损耗和由于磁滞现象产生的磁滞损耗所引起的损耗。
铜损是指线圈中电流流过时导线产生的传导损耗。
要对变压器的损耗进行优化，必须了解这些损耗的产生原因，并采取相应的优化措施。
第一，降低铁损。
铁损主要是由于磁滞和涡流损耗引起的。
为了降低磁滞损耗，我们可以采用优质的硅钢片作为变压器铁心材料。
硅钢片具有低磁滞特性，可以减小磁滞损耗。
同时，合理设计变压器的铁心结构和减小涡流损耗也是减少铁损的关键。
例如，采用精细的铁心定组装工艺、合理分布风扇、优化风道结构等，都有助于减小涡流损耗。
第二，降低铜损。
铜损是由于线圈中电流流过时产生的导线电阻引起的。
为了降低铜损，可以采取以下措施。
首先，合理设计线圈结构，采用低电阻率的导线材料，减小导线长度和截面积，从而减小电阻损耗。
其次，提高变压器的冷却方式，可以有效降低线圈温升，减小导线的电阻。
最后，合理设计变压器的负载率，避免过载运行，减小线圈的电阻损耗。
除了以上的措施，变压器损耗的优化还需要考虑变压器的负载率和电压等级。
负载率是指实际负载与额定容量之比，合理的负载率可以提高变压器的效率。
电压等级是指变压器的额定工作电压，选择合适的电压等级可以减小线圈电流，从而降低损耗。
此外，定期维护变压器也是减少损耗的重要措施之一。
定期进行变压器的检测和维护，包括检查绝缘状况、紧固螺栓、防腐蚀处理等，可以保持变压器的正常运行状态，减少损耗。
综上所述，变压器的损耗分析与优化措施涉及到多个方面，包括降低铁损、降低铜损、合理选择负载率和电压等级等。
通过采取这些措施，可以提高变压器的运行效率和经济性，确保电力系统的稳定供电。
《高压直流输电原理与运行》复习提纲第1章（1）高压直流输电的概念和分类概念：高压直流输电由将交流电变换为直流电的整流器、高压直流输电线路以及将直流电变换为交流电的逆变器三部分组成。
高压直流输电是交流-直流-交流形式的电力电子换流电路。
常规高压直流输电：半控型的晶闸管，采取电网换相。
VSC高压直流输电：全控型电力电子器件，采用器件换相。
分类：长距离直流输电（两端直流输电），背靠背（BTB)直流输电方式，交、直流并联输电方式，交、直流叠加输电方式，三级直流输电方式。
（2）直流系统的构成1.直流单级输电：大地或海水回流方式，导体回流方式。
2.直流双极输电：中性点两端接地方式，中性点单端接地方式，中性线方式。
3.直流多回线输电：线路并联多回输电方式，换流器并联的多回线输电方式。
4.多端直流输电：并联多端直流输电方式，串联多端直流输电方式。
（3）高压直流输电的特点优点：经济性：高压直流输电的合理性和适用性体现在远距离、大容量输电中。
互连性：可实现电网的非同步互连，可实现不同频率交流电网的互连。
控制性：具有潮流快速可控的特点缺点：①直流输电换流站的设备多、结构复杂、造价高、损耗大、运行费用高、可靠性也较差。
②换流器工作时会产生大量的谐波，处理不当会对电网运行造成影响，必须通过设置大量、成组的滤波器消除这些谐波。
③电网换相方式的常规直流输电在传送有功功率的同时，会吸收大量无功功率，可达有功功率的50％~60％，需要大量的无功功率补偿装置及相应的控制策略。
④直流输电的接地极和直流断路器问题都存在一些没有很好解决的技术难点。
（4）目前已投运20个直流输电工程（详见p14）2010年，我国已建成世界上第一条±800KV的最高直流电压等级的特高压直流输电工程。
五直：天-广工程（±500，2000年），三-广工程（2004年），贵-广I回工程（2004年），贵-广II回工程（2008年），云广特高压工程（±800KV）（5）轻型直流输电特点：1.电压源换流器为无源逆变，对受端系统没有要求，故可用于向小容量系统或不含旋转电机的负荷供电。
变压器损耗分析及优化技术发表时间：2011-10-09T10:06:33.180Z 来源：《魅力中国》2011年6月下供稿作者：张少军[导读] 大容量变压器运行时，绕组的安匝会产生很大的漏磁场。
◎张少军（河北保定市唐县供电有限责任公司，河北唐县 072350）中图分类号：TM406 文献标识码：A 文章编号：1673-0992（2011）06-140-01摘要：变压器运行时，绕组内通过电流，导线存在电阻，因此将在导线及引线中产生直流电阻损耗及线圈导线杂散损耗，对此进行技术分析提出优化技术措施是本文重心。
关键词：变压器；电阻损耗；杂散损耗；优化技术变压器负载运行时，绕组内通过电流，由于导线存在电阻，因此将在导线及引线中产生直流电阻损耗，同时，由于漏磁场的存在，漏磁通将在线圈的导线中产生杂散损耗(包括导线的涡流损耗及不完全换位引起的环流损耗)，及其他钢铁结构件中的杂散损耗。
对于如何降低变压器的负载损耗我们应进行分析与探讨，并提出优化技术措施。
一、线圈导线及引线电阻损耗1.线圈导线的电阻损耗。
按Pr=m I2R W式计算，对于小容量配电变压器来说，负载损耗主要是绕组和引线的直流电阻损耗，由漏磁场引起的杂散损耗比例很小，计算式为：Pf =Pr×Kf / 100 W ，Kf为杂散损耗百分数，其值选取3%--8%。
有时其杂散损耗可忽略不计。
2. 引线电阻损耗。
当电流通过引线时，由于引线有电阻，从而产生引线损耗，它可用占线圈电阻损耗的百分数表示：Py=Pr×Ky / 100 W，式中Pr为线圈直流电阻损耗(W)，Ky为引线损耗百分数，当电流较大时，引线经过的铁件内会产生较大的涡流损耗，其损耗值需要我们注意。
二、线圈附加损耗的分析与计算变压器绕组通过电流时，除了在铁心中产生链接主、副绕组的主磁通外，还产生只链接自身的漏磁通，这部分漏磁通过空气铁心或其他金属件闭合。
大容量变压器运行时，绕组的安匝会产生很大的漏磁场。
2012年河北省优秀硕士学位论文名单（100篇）论文题目作者姓名导师姓名学位授予单位后金融危机时代投资组合分析刘玉静吉小东河北师范大学金融全球化背景下中国黄金市场的运行与发展研周砚青叶莉河北工业大学究李壮壮彭国富河北经贸大学基于投入产出扩展技术的经济结构优化模型及其应用研究张宁张晋武河北经贸大学农村社会养老保险的政府责任与财政保障机制研究付世利王昆江河北大学破产重整制度价值目标及其实现机制研究—以法经济学为视角我国军事权的宪法规制仲崇玲李佑标中国人民武装警察部队学院表演者权研究孙琳刘春霖河北经贸大学深圳市女性流动人口社会融合研究欧阳静王金营河北大学马克思恩格斯城乡统筹发展思想研究刘文会李维意河北大学何娜刘秀萍河北师范大学过渡时期共产党与民族资产阶级关系研究（1949-1956）中国绿色就业研究郑立孔德威河北师范大学基于GA-ACO的港口集卡路径优化研究赵斐曹庆奎河北工程大学基于粗糙集与支持向量机的电力行业信用评价杜秋实孙薇华北电力大学旅游业促进经济增长机理与动力机制研究鲁超翁钢民燕山大学李冬梅申富平河北经贸大学我国上市公司审计委员会有效性研究——基于财务舞弊公司的经验证据民国时期中小学语文教学实验研究于洋吴洪成河北大学基于情境认知的RPG游戏学习社区的开发与实践刘玲何瑾河北师范大学大一新生认知灵活性与学校适应的关系研究赵兵齐冰河北大学语篇理解中路径转弯对空间距离表征的影响陈洁彬鲁忠义河北师范大学两宋巴蜀词研究刘睿田玉琪河北大学基于语料库的成语语义考察及新义位的确立宋贝贝王强军河北大学甲骨文谷物与耕作类词语研究王艳玲陈双新河北大学从“蛇巫形象”探源《山海经》的原属文化系统王晶陈斯怀河北师范大学文学理论中的本质主义与反本质主义闫听邢建昌河北师范大学邢劭研究杨化坤王京州河北师范大学中国近现代回族报刊形式风格研究闪晓宇白贵河北大学蒲华书法艺术研究吕海洋刘宗超河北大学聊斋俚曲曲牌音乐要素研究周琦焉树芬燕山大学中共革命与社会流动：以1937-1949年的冀中乡村杨豪李金铮河北大学为中心二里头早期国家兴衰的聚落考古学研究韦姗杉张翠莲河北师范大学蓝花花音乐创作现象研究陈雪姣段学军河北师范大学各项异性障碍问题弱解的局部正则性和局部有界黄秋花高红亚河北大学性形式背景的强直接积与和运算李美争米据生河北师范大学时标上动力方程及泛函偏差分方程解的振动性徐利花杨军燕山大学暗能量模型的几何甄别与相空间分析高向婷杨荣佳河北大学准一维玻色-爱因斯坦凝聚的孤子解宋伟为李再东河北工业大学锥形微结构光纤中飞秒激光脉冲传输特性研究马文文李曙光燕山大学武春霞王志河北农业大学新型液相微萃取技术在环境样品中农药残留测定中的应用五氯化铌作为路易斯酸催化剂在有机合成中的应侯俊涛张占辉河北师范大学用王娟芬张建军河北师范大学稀土卤代苯甲酸与邻菲啰啉配合物的合成、晶体结构及热化学性质的研究4种蝗虫线粒体基因组测定与蝗总科系统发育智永超张道川河北大学侯明明刘国振河北农业大学病程相关蛋白质在水稻发育及与白叶枯病菌互作过程中的表达研究史慧静郑斌河北医科大学PDGF-BB诱导KLF5和hhLIM协同激活血管平滑肌的增殖相关基因表达碳纳米材料毒理学评价及其机理的初步探讨李洋常彦忠河北师范大学利用微卫星标记分析中国谷子地方品种的群体结王春芳刁现民河北师范大学构与遗传多样性不平衡分类器博弈模型及其在中国象棋中的应用苏攀王熙照河北大学基于PCA+LLE组合降维的基因组进化研究魏若岩綦朝晖石家庄铁道大学纳米复合材料中表面/界面效应对动应力的影响张乐乐房学谦石家庄铁道大学功能梯度圆板的分岔与混沌张志强胡宇达燕山大学实现期望轨迹的可控五杆机构尺度综合方法刘腾冯立艳河北联合大学生物分子马达的机械化学耦合动力学研究刘芳许立忠燕山大学地面驱动螺杆泵采油杆柱力学的仿真研究张万胜董世民燕山大学熔盐电解法去除钢表面硫化物夹杂的研究高华朱立光河北联合大学含砷铁矿石烧结过程脱砷的基础研究胡晓吕庆河北联合大学地震作用下简支梁桥横向碰撞反应分析石岩王军文石家庄铁道大学雷诺数与突风速对斜拉索气动性能的影响张峰刘庆宽石家庄铁道大学c-轴取向L型沸石发光薄膜的定向构筑曹朋朋李焕荣河北工业大学离子强度对泡沫分离的影响及应用研究张芳吴兆亮河北工业大学新型二氧化氮传感器的制备及其敏感性能研究郝增川王岭河北联合大学新型含氮杂环分子聚集体的合成、结构与性质研究刘同飞崔广华河北联合大学季铵盐离子液体萃取耦合可见光催化氧化燃料油刘英李发堂河北科技大学脱硫研究安太堡11号煤成煤环境与微量元素研究邓小利孙玉壮河北工程大学安家岭露天矿煤中微量元素研究田蕾林明月河北工程大学河北省城市大气降尘矿物学特征及环境意义研究陈智贤栾文楼石家庄经济学院----以石家庄和唐山为例基于区间理论的基坑围护结构系统非概率可靠度徐鹏飞王景春石家庄铁道大学研究天基短波红外鱼眼激光告警技术基础研究黄富瑜王永仲军械工程学院赵珊珊刘超河北工业大学模板法制备有序层状纳米/介孔结构晶态氧化锆的研究多孔氧化铝模板电化学沉积Fe-Co Sm-Co纳米线杨健崔春翔河北工业大学稀土氧化物对铁碳合金组织的细化作用及机理郝飞飞杨庆祥燕山大学高强度高塑性超细晶低碳钢的制备及力学性能雷文王天生燕山大学黄雪刚张龙军械工程学院超重力下燃烧合成TiC-TiB2基复合陶瓷结构转化与断裂行为换流变压器漏磁场分析与附加损耗计算张文峰汪友华河北工业大学换流变压器油纸绝缘结构瞬态电场的计算方法研纪锋李琳华北电力大学究混响室优化设计仿真及实验研究崔耀中魏光辉军械工程学院机器人力位置控制方法研究与应用李晓燕王洪瑞河北大学韩娜妮罗小元燕山大学基于一致性协议的多智能体系统分布式编队控制的研究平面运动链拓扑胚图与拓扑图的统一综合及其计侯风茂丁华锋燕山大学算机实现广义预测控制快速算法及收敛性研究刘文龙陈志旺燕山大学基于逆模糊模型的非线性系统控制算法研究张艳欣刘福才燕山大学无线传感器网络节能分簇算法研究郑庆超刘志新燕山大学基于镀银纤维的抗菌织物设计与开发郑元生敖利民河北科技大学康丽郭建博河北科技大学非水溶介体催化强化偶氮染料降解机理及构效关系研究侯勇马文奇河北农业大学城郊集约化农牧生产体系养分流动特征及调控途径研究畜禽饲料中硝基呋喃类药物快速检测技术研究李军王建平河北农业大学饲料和动物性食品中三聚氰胺检测技术研究钟永本刘聚祥河北农业大学封晓娟刘淑霞河北医科大学HMGB1对小鼠系膜细胞细胞周期及细胞周期相关蛋白表达影响一氧化氮对休克大鼠淋巴管收缩性的作用与机制秦立鹏牛春雨河北北方学院纳他霉素滴眼剂治疗家兔真菌性角膜炎的药效研董贤慧高维娟承德医学院究蔡金生张柳河北联合大学甲状旁腺激素（1-34）对卵巢切除大鼠腰椎间盘退行性变的影响成人脂肪基质细胞体外诱导分化星形胶质细胞的欧亚元小冬河北联合大学生长特征及电生理功能研究杜媛媛张祥建河北医科大学Prx2、Foxo3a、Nrf2在脑梗死大鼠脑组织的表达及普罗布考和阿托伐他汀联合应用的神经保护机制的研究益母草碱对实验性脑缺血大鼠神经保护作用及其刘海超张祥建河北医科大学机制的研究郑力搏张晓岚河北医科大学PTEN在CCl4诱导大鼠肝纤维化和自发逆转肝组织中的动态表达及其与在体肝星状细胞增殖、凋亡的关系季辉张祥建河北医科大学Gli1、Ptch1和SOD1在脑梗塞大鼠脑组织的动态表达及白藜芦醇苷对缺血性脑组织神经保护机制的研究补骨脂提取物BGS2对去卵巢大鼠骨质疏松症的实张红莲王建华河北医科大学验研究温敏性整体柱的制备及其色谱性能研究刘名权刘海燕河北大学赵慧王秀伶河北农业大学大豆异黄酮还原菌株耐氧突变株的耐氧机制与有氧转化调控刘曼王巧河北医科大学北沙参体内外香豆素类成分与其代谢物研究及抗脑衰胶囊质量控制方法研究刘彭玮张兰桐河北医科大学基于液质联用技术的溪黄草多组分分析与药动学特征及冬凌草指纹图谱研究白芷的质量控制和体内外代谢研究朱红张兰桐河北医科大学。
变压器的损耗如何进行优化设计在现代电力系统中，变压器作为能量传输和分配的关键设备，其性能的优劣直接影响到整个电力系统的效率和稳定性。
而变压器的损耗问题一直是电力工程师们关注的焦点之一，因为过高的损耗不仅会造成能源的浪费，还会增加设备的运行成本和维护难度。
因此，如何对变压器的损耗进行优化设计，成为了一个具有重要实际意义的研究课题。
变压器的损耗主要包括铁芯损耗和绕组损耗两大部分。
铁芯损耗又称为铁损，主要由磁滞损耗和涡流损耗组成。
磁滞损耗是由于铁芯材料在交变磁场中反复磁化时，磁畴的转动和摩擦引起的能量损失；涡流损耗则是由于铁芯中的感应电动势产生的涡流在铁芯电阻上产生的热能损失。
绕组损耗又称为铜损，是由于电流通过绕组电阻时产生的热能损失，其大小与绕组的电阻和电流的平方成正比。
要优化变压器的铁芯损耗，首先需要选择合适的铁芯材料。
目前，常用的铁芯材料有硅钢片、非晶合金和微晶合金等。
硅钢片具有良好的导磁性和较低的价格，但在高频下磁滞损耗和涡流损耗较大；非晶合金具有极低的磁滞损耗和涡流损耗，但价格相对较高；微晶合金则兼具了硅钢片和非晶合金的优点，是一种性能较为优越的铁芯材料。
在实际应用中，需要根据变压器的工作频率、容量和成本等因素综合考虑，选择合适的铁芯材料。
其次，优化铁芯的结构也可以降低铁芯损耗。
例如，采用卷铁芯结构可以减少铁芯的接缝，降低磁阻，从而减少磁滞损耗和涡流损耗；采用阶梯接缝可以改善铁芯磁通的分布，降低铁芯的局部饱和程度，减少涡流损耗。
此外，合理控制铁芯的磁通密度也可以降低铁芯损耗。
磁通密度过高会导致铁芯饱和，增加磁滞损耗和涡流损耗；磁通密度过低则会导致变压器的体积和重量增大，增加成本。
因此，需要根据变压器的工作条件和性能要求，选择合适的磁通密度。
对于变压器的绕组损耗，优化的关键在于减小绕组的电阻。
这可以通过选择合适的绕组材料和优化绕组的结构来实现。
在绕组材料方面，通常采用铜导线或铝导线。
铜导线具有良好的导电性，但价格较高；铝导线价格较低，但导电性略逊于铜导线。
专利名称：一种特高压换流变压器的风险评估系统及方法专利类型：发明专利
发明人：陈彦州,王奇,张晗,肖耀辉,苏浩辉,郑文坚,罗征洋申请号：CN201911292891.1
申请日：20191216
公开号：CN111044858A
公开日：
20200421
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种特高压换流变压器的风险评估系统，包括检测装置，用于检测材料热老化分解产物的特征量以及时域和频域的介电谱；采集装置，用于获取特高压换流变压器的油纸绝缘材料的老化参数；统计装置，用于统计特高压换流变压器运行工况产生的运行数据；系统计算装置，用于建立并优化寿命预测模型、求解绝缘性能参数的可靠度函数、以及利用所述寿命预测模型计算出寿命周期，同时根据所述绝缘性能参数和所述可靠度函数的计算结果计算出在寿命周期各个时段的风险值及变化曲线。
本发明同时还公开了一种一种特高压换流变压器的风险评估方法。
本发明能够准确预测特高压换流变压器油纸绝缘剩余寿命以及评估寿命周期的风险。
申请人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心
地址：510663 广东省广州市萝岗区科学城科学大道223号2号楼
国籍：CN
代理机构：广州科粤专利商标代理有限公司
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特高压换流变压器涡流损耗计算与屏蔽分析张良县1，陈模生1，于健2，彭宗仁1，谢庆峰3，龚宜祥3（１．西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室，陕西西安710049；2．沈阳变压器研究院，辽宁沈阳110179；3．常州西电变压器有限责任公司，江苏常州213012）摘要：对型号为ZZDFPZ-340800/500-800的特高压换流变压器涡流损耗进行了分析计算，通过分析和对比有磁屏蔽和无磁屏蔽两种情况下的计算结果，总结出屏蔽装置对变压器涡流损耗的影响。
关键词：特高压换流变压器；涡流损耗；磁屏蔽；有限元法中图分类号：TM401文献标识码：B文章编号：1001－8425（2013）03－0015－7Eddy Current Loss Calculation and ShieldAnalysis of UHV Converter TransformerZHANG Liang -xian 1,CHEN Mo -sheng 1,YU Jian 2,PENG Zong -ren 1,XIE Qing -feng 3,GONG Yi -xiang 3（1.Xi ′an Jiaotong University,Xi ′an 710049,China;2.Shenyang Transformer ResearchInstitute,Shenyang 110179,China;3.Changzhou XD Transformer Co.,Ltd.,Changzhou213012,China ）Abstract ：The eddy current losses of ZZDFPZ -340800/500-800UHV converter transformer are analysed and calculated.The influence of magnetic shields on eddy current losses of transformer are summarized of through analysis and comparision of the calculated results of the transformers with shields and ones without shields.Key words ：UHV converter transformer ；Eddy current loss ；Magnetic shield ；Finite element method１引言基于我国一次能源与负荷需求存在逆向分布的特点，客观上要求对能源进行大范围优化配置[1-2]。
特高压换流变压器涡流损耗及电磁屏蔽结构优化分析摘要：由于我国一次能源和负荷需求的反向分布，大规模优化能源配置势在必行。
在此背景下，国家电网公司正在全力打造全国高特强智能电网。
特高压直流输电在远距离、大容量输电中具有无可比拟的优势，成为大规模输电、综合部署的重要组成部分。
在此基础上，对超高压换流变压器的三维涡流场进行了计算，并对浓涡流屏蔽管进行了优化。
得到屏蔽管的屏蔽尺寸和结构。
关键词：特高压；换流变压器；涡流损耗；电磁屏蔽；结构优化分析1前言换流变压器是直流输电系统中直流侧和交流侧的核心设备。
随着特高压直流输电的不断发展和电压水平和容量的不断提高，换流变压器在运行过程中的谐波和漏磁场不断增加，谐波损耗问题越来越受到重视。
2计算模型ZZDFPZ-340800/500-800型换流变压器是目前电压等级比较高的换流变压器，其结构复杂，内部结构主要是不规则形状。
对变压器的涡流损耗和屏蔽进行了初步计算和分析。
结果表明，采用铜屏蔽后，储罐表面的漏磁分布和涡流密度均有较大改善，但铜屏蔽的最佳尺寸尚未确定。
另外，变压器交流引线铜屏蔽管端部涡流损耗相对集中，容易造成端部局部点温过高，如图1所示。
图1交流引线屏蔽管涡流密度分布矢量图因此，本文主要研究变压器油箱铜屏蔽的最佳尺寸，并对交流引线屏蔽管进行结构优化分析。
根据磁路分析和变压器结构的对称性，对变压器进行了适当的简化。
省略了绝缘纸板、端子线圈和分接开关的结构，并保持了交流引线结构，建立了变压器的1/2模型，如图2所示。
图2变压器1/2有限元模型3计算方法根据表1，对模型的每个部分应用相应的材料特性，并执行模型的网格生成。
在网格生成过程中考虑了趋肤效应对导体表面的影响。
根据相关文献，油罐导磁钢板的穿透深度在2mm以内，铜板的穿透深度为10mm，非导磁钢板的穿透深度为60mm。
因此，油箱在厚度方向上被分成四层，铜屏蔽在厚度方向上被分成两层。
使用扫描模式。
表1变压器结构件材料属性4计算结果4.1油箱铜屏蔽的结构设计电力屏蔽经常用于屏蔽大容量变压器的储罐。
2010年09月第46卷第9期收稿日期：2009-12-21；修回日期：2010-06-05基金项目：河北省自然科学基金资助项目（E2008001272）。
作者简介：张文峰（1985—），男，硕士研究生，研究方向为工程电磁场与磁技术。
0引言随着国内超高压和特高压直流输电系统的发展，超高压和特高压直流换流变压器需求量在不断增加，对其性能要求也愈来愈高。
在换流变压器设计过程中，附加损耗是一项重要的参考指标。
变压器的附加损耗主要包括漏磁场在绕组导线中引起的涡流损耗、漏磁场在结构件（如夹件和油箱）中引起的涡流损耗和漏磁场在铁心片中引起的损耗等[1]。
由于附加损耗计算涉及到绕组、夹件、油箱等形状较为狭长的组件，在进行有限元计算时，网格剖分将变得十分困难。
现有商业软件如ANSYSE 、ANSOFT 等在进行网格剖分时均采用Delaunay 三角剖分算法，即将图形区域剖分成形状系数较好的接近正三角形的网格。
在换流变压器附加损耗计算中，为了减小有限元计算的误差，通常要求在油箱等组件的厚度方向上剖分3～5个网格。
若采用商业软件进行Delaunay 三角剖分，则会在这些组件处产生十分稠密的网格，这在有限元计算中是非常不经济的。
而且，很多商业软件无法完成绕组损耗和谐波损耗的计算[2]。
针对这些工程实际中遇到的问题，笔者编制了适合于换流变压器附加损耗计算的专用软件MAG-2D 。
图1给出了MAG-2D 软件界面，其网格剖分技术很好的换流变压器附加损耗计算的前处理技术张文峰1，王建民2，张萍1，汪友华1，景崇友2（1．河北工业大学电气与自动化学院，天津300130；2．保定天威集团有限公司，河北保定071056）摘要：随着国内超高压和特高压直流输电系统的发展，超高压和特高压直流换流变压器需求量在不断增加，对其性能要求也愈来愈高。
在换流变压器设计过程中，附加损耗是一项重要的参考指标。
笔者针对实际工程中遇到的一些问题，基于Visual C++6.0编写了换流变压器附加损耗有限元计算软件。
在Delaunay 三角剖分网格初始化上采用了改进的单步迭代法，并实现了在多边形区域内采用直线内插法的自动剖分。
采用Delaunay 法与直线内插法相结合对一台换流变压器模型进行了网格剖分，实现了在油箱壁、夹件等狭长构件上的等宽剖分。
有限元计算结果验证了网格剖分的正确性与可行性。
该技术为在二维范围内较为精确的计算换流变压器附加损耗奠定了基础。
关键词：单步迭代法；直线内插法；Delaunay 三角剖分；附加损耗中图分类号：TM401文献标志码：A文章编号：1001-1609（2010）09-0053-03Pre -processing Techniques for Additional Loss Calculation of Converter TransformerZHANG Wen -feng 1，WANG Jian -min 2，ZHANG Ping 1，WANG You -hua 1，JING Chong -you 2（1.School of Electrical and Automation Engineering ，Hebei University of Technology ，Tianjin 300130，China ；2.Baoding Tianwei Group Co.，Ltd.，Baoding 071056，China ）Abstract:The finite element calculation software for additional loss calculation of converter transformer was compiled based on Visual C++ 6.0.Improved single step iteration method was used in the initial triangulation for further Delaunay triangulation and automatic triangulation in polygon zone was realized with the method of linear interpolation.A transformer model was triangulated with the method of Delaunay triangulation combined with linear interpolation ,and successfully triangulated in the narrow components such as transformer oil tank and clamping piece in a equivalent bandwidth way.The result of finite element analysis shows correctness and feasibility of the method of the mesh generation.The technology laid the foundation for more precise additional loss calculation of converter transformer in the context of two -dimensional way.Key words:single step iteration ；linear interpolation ；Delaunay triangulation ；additional loss第46卷第9期2010年09月Vol.46No.9S ep .2010High Voltage Apparatus!!!!!"!"!!!!!"!"技术讨论53··S ep .2010High Voltage Apparatus Vol.46No.9适应了换流变压器附加损耗的计算。
MAG-2D 采用Delaunay 与直线内插法相结合的网格剖分算法，成功地解决了油箱等组件厚度方向上的等宽剖分，并使得网格剖分数目适当减少，满足了工程计算精度要求。
1数据结构程序是由数据结构和算法组成的。
好的数据结构不仅可以减小存储量，还可以改善程序，降低编程难度和提高运算速度。
MAG-2D 基于Visual C++6.0编写，采用面向对象的编程技术，针对网格剖分所得数据建立了三角单元类（Ctri ）、边类（Cline ）和节点类（Cpnt ），并分别封装了对其进行操作的函数。
总体数据存储采用了STL 库中的vector 容器。
该数据结构形式大大降低了编程难度，节约了内存，并为后续有限元计算程序（如矩阵的存储、边界条件设置、复数域操作等）编写提供了便利。
在数据文件存储方面，MAG -2D 采用与ANSOFT 公司商用软件Maxwell 2D V11相类似的方式，即采用普通文本文档（.txt ）存储数据信息，然后修改文件扩展名称以标志不同类型数据，如MAG-2D 将其生成的三角网格数据存储在文件扩展名修改为.tri 的文本文档中。
这样的数据文件存储方式方便了使用者对计算数据的观察使用。
在数据采集方面，MAG-2D 可以读取特定格式的文本文档并自动绘制计算模型，也可以在Maxwell 中建立模型，然后导入MAG-2D 中进行后续计算。
图2为MAG-2D 读取Maxwell 中生成模型数据图。
图2（a ）给出了笔者在Maxwell 2D Modeler 中建立的变压器模型，图2（b ）为MAG-2D 读取图2（a ）操作中生成数据文件（.sm2）绘制的模型。
MAG-2D 的数据采集技术与商用软件的兼容性大大方便了工程技术人员的掌握与使用。
2Delaunay 三角剖分MAG-2D 在油箱内部区域采用了国际流行的Delaunay 三角剖分算法。
三角初始化采用了单步迭代法[3]，该法不必采用包容盒，可直接对复杂区域进行网格初始化，且适用于任意二维多连域图形剖分。
图3是MAG-2D 对一个复杂多连通域图形的网格初始化。
文[2]中提到了单步迭代法，笔者针对实际编程过程中遇到的问题，对其进行了修正。
修正后的单步迭代法步骤如下：设原二维多连通区域图形中所有节点列表为Pntlist ，各边列表为Linelist ，剖分生成的三角单元列表为Trilist 。
1）若Linelist 中只有3条边，则组成三角形，并将其加入Trilist 中，结束。
否则，取Linelist 中第一条边为line ；2）查找Pntlist 中在line 左边的点pnt ，连接pnt与line 的两个端点形成exam0边、exam1边，形成三角形tri ；3）判断exam0、exam1是否与Linelist 中边相交，若相交则转入2）；判断Pntlist 中的点是否在tri 内部，若有，则转入2）；4）将tri 加入Trilist ，调整Linelist 如下：删除与exam0、exam1重合的边；若不存在与exam0或exam1重合的边，则将exam0或exam1加入Linelist ，转入1）。
3直线内插法三角剖分直线内插法三角剖分简单易控制，且能够实现图1MAG-2D软件界面图2MAG-2D 读取Maxwell 中生成模型数据（a ）Maxwell 绘制模型（b ）MAG-2D读取模型图3复杂多连域的网格初始化54··2010年09月第46卷第9期特定区域的等宽剖分，特别适用于以直线段为边界的单连域图形的网格剖分[4]。
在Delaunay三角网格初始化方法的基础上，笔者实现了将复杂多边形区域自动初始化剖分为任意四边形（具体方法可参考修正的单步迭代法），而后，对生成四边形自动实现直线内插法剖分。
同时实现了直线内插法与Delaunay三角剖分法在图形边界上的耦合。
图4为MAG-2D对一个多连域图形自动剖分生成的网格。
4计算模型网格剖分MAG-2D利用前述方法对换流变压器计算模型进行了成功剖分，图5给出了MAG-2D对一台ZZDFPZ-278MVA/500kV换流变压器模型的网格剖分，剖分共生成2094个三角形。
在图5右侧放大的网格图中可以看到，MAG-2D实现了在油箱壁厚方向的等宽剖分。
整个剖分过程步骤如下1）对需要Delaunay剖分的区域利用改进的单步迭代法进行网格初始化，并利用Lawson算法进行初始网格优化；2）对需要直线内插法剖分的区域进行直线内插法自动剖分；3）将直线内插法剖分产生的边界上的节点加入Delaunay三角剖分区域，并优化；4）对Delaunay三角剖分区域进行网格加密，即采用Bowyer-Watson算法添加节点进行网格加密；5）采用Laplace网格光顺技术调整网格。
