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磁场数值计算中材料模型问题的研究

材料模型问题被称为当今国际电磁计算界的三大主流问题(材料模型、耦合和优化)之一。它包括两个方面的研究内容:一是研究介质材料电磁特性并给出合适的数学模型;二是研究考虑给定材料特性的场的分析方法。本论文研究了与铁磁材料电、磁特性有关的材料模型问题,主要内容如下:具有直流偏磁时,铁磁材料的非线性磁化特性更趋复杂,这使得原有的磁场分析方法不再适用或有效,因此带来了如何数值模拟这样电磁系统的问题。本文提出了测量直流偏磁磁特性的双爱波斯坦方圈法并开发了测量装置;揭示了直流偏磁磁化现象;给出了直流偏磁磁化特性和损耗特性的描述方法;提出了相应的直流偏磁磁场及铁损耗的数值计算方法,并进行了验证。与瞬态分析法和时间周期分析法相比,时谐分析法被认为是高效、实用的涡流场的分析方法。本文研究了将该方法引入非线性涡流分析的条件和铁磁材料等效磁化特性的获得方法。为模拟变截面铁心中的涡流分布,提出了各向异性电导率模型,并推证这样的模型不破坏有限元方程系数阵的对  (本文共102页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京理工大学
南京理工大学

电网设备直流偏磁影响检测分析与抑制

随着我国“西电东送,南北互供,全国联网”的电力发展总方针,远距离输电中广泛采用直流输电,但采用直流输电技术后对常规的电网及其设备产生了一定的影响。本文主要根据实际电网需要,分析2002年12月三峡500kV直流输电(湖北龙泉—江苏政平)单极运行时,常州武南两组500kV主变压器均出现噪声大幅度上升现象,分析出其主要原因和变压器直流偏磁有关。其主要内容包括:(1) 根据现场测试结果,分析江苏电网地中直流分布的特点,建立相应的直流系统模型。(2) 直流偏磁会导致变压器励磁电流急剧增加,引起磁回路发生过热和噪声及振动增大。直流偏磁下,变压器噪声的频谱出现明显的奇次波噪声,引起的高振动带来的问题,可能引起变压器内有关部件的松动,进而威胁变压器的安全运行。(3) 直流输电单极对地运行和直流换流站切换滤波器时,引起电网谐波大幅度上升,以后者更显著。将直流换流站滤波器切换时的波形进行回放送入保护装置,未导致保护装置误动。同时叠加电网故障对保护...  (本文共118页) 本文目录 | 阅读全文>>

沈阳工业大学
沈阳工业大学

大型电力变压器直流偏磁现象的研究

电力变压器的磁动势和磁通出现直流分量的现象称为“直流偏磁”,这一现象将对变压器的正常运行产生不利的影响,诸如励磁电流有效值、高次谐波成分及其相应损耗的增加,铁心高度饱和引起的漏磁通的增加,以及由此引发的局部过热、绝缘老化等问题。电力变压器直流偏磁现象可由太阳等离子风引起的地磁场剧烈变化、直流输电和交流输电的并行运行等原因分别引发,对这一现象的研究已经引起各工业化国家的重视,但目前对电力变压器中直流偏磁现象的机理研究和定量分析尚处于初步阶段。本文根据变压器制造企业和有关电力设计部门对直流偏磁研究提出的问题和要求,对大容量电力变压器受直流偏磁的影响以及有关的理论难题进行了深入研究,揭示了直流偏磁现象的机理,定量分析了在特定直流成分下变压器运行性能的变化,比较了不同结构电力变压器在同一偏置水平下对直流偏磁的耐受能力,提出了普通电力变压器应能承受的直流偏置水平的参考值,以及提高抗偏磁能力的措施。全文内容分为四部分7章。第一部分包括前3章...  (本文共149页) 本文目录 | 阅读全文>>

《电力系统保护与控制》2017年10期
电力系统保护与控制

变压器直流偏磁治理站点选择优化研究

0引言随着中国高压直流输电的迅速发展,由直流输电单极运行方式导致的交流系统变压器直流偏磁问题也越来越严重。变压器直流偏磁会导致变压器温度升高、振动和噪声增加,引发励磁电流畸变,增加系统谐波含量,不但会影响变压器的使用寿命,而且可能危及整个电网的安全稳定运行[1-2]。现有的直流输电系统仅在系统调试、检修或发生故障时才会转入单极大地运行方式,运行持续时间有限,而变压器本身在运行状态对直流偏磁也具有一定的耐受能力。目前对直流输电单极-大地运行方式导致的交流系统变压器直流偏磁问题的研究,主要集中在直流输电接地极电流场和电位分布仿真、变压器直流偏磁发生以后的运行特性以及变压器抑制直流偏磁方法的研究[3-6],而对直流单极-大地运行方式下需要进行直流偏磁治理的站点选择方法以及直流偏磁治理效果评估方法鲜有研究。在工程现场的实际应用中,抑制直流偏磁设备的配置大多采用边安装边测试边整改的方案进行,并未考虑抑制直流偏磁设备接入电网后对交流系统直流...  (本文共6页) 阅读全文>>

《电子技术与软件工程》2014年22期
电子技术与软件工程

直流偏磁下变压器空载电流及损耗讨论

随着经济水平的提高,我国电网对变压器的要求越来与高,特高压大容量变压器逐步应用在电网工作中。电力变压器是电力系统中重要的电气设备,其能否有效运行,对电力系统的工作产生直接的影响。在电力传输方便高效快捷的同时,也引发了直流输电系统的设备故障,变压器中产生的直流偏磁现象的影响越来越严重。因此,如果对直流偏磁的影响进行控制、提高变压器的抗直流偏磁能力,已经成为了相关研究领域的重要课题。1直流偏磁问题及其危害变压器出现直流偏磁现象则说明出现了故障,变压器在运行时受到某些因素的干扰,使绕组内部产生了直流分量,而铁心内部会出现直流磁通,进而就会引起一系列的电磁效。经研究和测量发现,产生直流偏磁现象的主要有两方面:一是太阳磁暴现象的产生,使部分大地处在暂态波动的地磁场之中,使地表产生感应电位;二是当交直流电网同时运行时,由于直流输电系统是通过单极大地返回的方式来运行,使得换流站四周一定范围内产生了地表电流,此地表电流就是变压器绕组内部产生的直...  (本文共1页) 阅读全文>>

《河北师范大学学报》1989年01期
河北师范大学学报

面内磁场作用下Ⅱ类哑铃畴的软化与静态偏磁场的关系

引言 在普通硬磁饱和哑铃畴畴壁中存在着大量V BL(垂直布洛赫线)。李靖元等人Is1对面内磁场中VBL的消失问题作了一些研究工作,发现当面内磁场大于某一闭值H扣时,硬磁抱和硬畴段将变为正常抱和段。它们还筛选出缩灭场接近最大值的硬饱,在直流偏场为条泡转变场时施加不同的H二,测出了缩灭场范围随H::的变化曲线。本文对此作了更深人的研究,选取不同的直流偏场Hb值,测出了经面内场作用后11类哑铃畴12】(以下简称为且DB)的剩余几率P随Hi,1的变化曲线,还测出了11 DB全部变泡或消失的面内场阖值随固定直流偏场H。值的变化曲线。实验方法 实验设备参见文献[s]〔4〕。在偏光显微镜上安装着两组线圈,一组亥姆霍兹线圈产生直流偏场H沐另一紧贴样品膜面的扁平小线圈产生脉冲偏场H,。脉冲宽度为二P。H、和Hp都垂直于样品膜面。显微镜放在电磁铁两极之间,样品处于磁场均匀区中央,磁场平行于膜面,称为面内磁场H;:。样品膜面内晶向之一与H iu平行[...  (本文共3页) 阅读全文>>