基于PSCAD及ANSOFT軟件的電力變壓器直流偏磁特性研究.pdf

1、近些年來，隨著現(xiàn)代電氣和電子工業(yè)的不斷發(fā)展，電磁場的仿真計算在工程實踐中應用非常廣泛，其使用領域遍及電氣設備、機械、汽車、航空、船舶、電子等眾多行業(yè)。而在電磁場的分析方法中，有限元法的應用最為廣泛，以其為基礎的電磁場仿真軟件也有很多，比如ansoft、ansys、magnet、elecnet等。
　　 隨著我國高壓直流輸電工程的大力發(fā)展，交、直流混合電力系統(tǒng)中變壓器的相關問題值得探討，變壓器直流偏磁問題越來越嚴重，影響著電網的的

2、安全穩(wěn)定運行。
　　 本文利用電磁場仿真軟件對500KV電力變壓器直流偏磁問題進行研究，并進行直流偏磁試驗。試驗驗證了PSCAD及ANSOFT軟件對變壓器直流偏磁的分析結果。可見，PSCAD及ANSOFT軟件是電氣工程中分析計算中有效的仿真軟件。
　　 本文主要研究有一下幾點：
　　 首先，根據500KV電力變壓器的技術參數(shù)及磁化特性建立變壓器空載和負載情況下直流偏磁pscad/emtdc仿真模型；對電力變壓器直

3、流偏磁現(xiàn)象進行pscad仿真，分析了不同直流偏磁下勵磁電流波形及其諧波變化特性；分析了不同直流偏磁條件下變壓器鐵心磁滯回線及磁化曲線變化關系；分析了不同直流偏磁下變壓器鐵心的等效相對磁導率；分析了不同直流偏磁下直流磁密隨變壓器工作磁密變化規(guī)律；分析了不同直流偏磁下鐵心磁密隨時間的變化特性。
　　 其次，基于ansoft maxwell有限元分析軟件建立500KV電力變壓器的三維有限元模型；分析了不同直流偏磁下變壓器主漏磁場的變化

4、特性；分析了不同直流偏磁下繞組漏磁及電動力的變化特性；分析了不同直流偏磁下變壓器油箱漏磁及渦流變化特性；分析了不同直流偏磁下變壓器損耗的變化特性。
　　 最后，設計了500KV電力變壓器的空載及負載直流偏磁試驗方案；對變壓器進行直流偏磁試驗，得到不同直流偏磁下變壓器勵磁電流波形及諧波特性，得到了不同直流偏磁下變壓器噪聲及損耗變化特性。并對直流偏磁前后變壓器的各項性能進行測試。通過試驗為電力變壓器實際正常安全運行提供重要依據，試驗