matlab能输入铁心参数,变压器铁心剩磁预测研究

变压器铁心剩磁预测研究

【摘要】：变压器合闸时,因为铁心剩磁及合闸偏磁的共同作用,使铁心半周饱和,进而导致励磁涌流的产生,其幅值可达变压器稳态运行电流的6～8倍甚至更多,并会对继电保护装置以及一次设备产生诸多不利的影响。目前,最为有效的励磁涌流抑制手段为选相合闸技术,根据分闸后的剩磁数值计算得到合适的通电角度,以使得合闸偏磁与剩磁大小相等、方向相反。因此,针对剩磁的测量、计算、预测和抑制变得十分必要,且具有重要的理论意义与实用价值。本文围绕变压器剩磁展开研究,主要的研究内容如下:1.截流过电压和电流的基本估算方法及其对磁滞回线的影响断路器在开断小感性电流时,往往由于其本身的开断能力,导致流经变压器一次侧的电流在未过零时提前关断。在变压器绕组对地电容、断路器等效电容的影响下,电容中储存的电场能与变压器中储存的磁场能之间相互转换,进而在变压器端部形成过电压和电流,影响变压器分闸后的磁滞回线,使得剩磁数值发生改变。为此,本文建立单相变压器空载等效模型,基于拉普拉斯变换方法和回路电流方法得到截流过电压和电流的基本估算方法。根据实际变压器参数的标幺值范围,确定本文中变压器模型参数的标么值,利用MATLAB/Simulink仿真模型。验证该估算方法的正确性。此外,研究不同电容标么值、变压器模型参数标幺值和截流时刻对截流过电压倍数、阻尼振荡角频率和衰减系数的影响。进一步利用截流过电压和电流的基本估算方法,结合实测的磁通波形,研究变压器截流后铁心中磁通密度的变化情况,研究发现:铁心中除了存在衰减的交流磁通密度分量之外,还包含一定的直流磁通密度分量;过电压情况下的频率远大于电源正常的工作频率,且频率随时间发生改变;磁通密度的衰减导致局部磁滞回线的存在。从变压器截流后的外部激励条件可以看出,截流过电压下的铁心磁场情况较为复杂,为了能够准确计算剩磁,铁心磁滞模型的精确与否尤为重要。建立的铁心磁滞模型需要具有如下特点:能够准确表达磁滞现象;能够反映局部磁滞回线;考虑与频率相关的动态损耗:涡流损耗和异常损耗;计算交直流磁通密度下的磁滞回线。2.基于Jiles Atherton(JA)磁滞理论的铁心动态磁滞模型的建立JA静态铁心磁滞理论广泛应用于铁心磁滞建模领域,该模型具有参数少