[发明专利]一种基于频变特性的变压器谐波损耗计算方法有效
申请号: | 201110200899.8 | 申请日: | 2011-07-16 |
公开(公告)号: | CN102411101A | 公开(公告)日: | 2012-04-11 |
发明(设计)人: | 蔡国伟;孔令国;潘超;王建元;杨德友 | 申请(专利权)人: | 东北电力大学 |
主分类号: | G01R31/00 | 分类号: | G01R31/00;G01R23/16 |
代理公司: | 吉林市达利专利事务所 22102 | 代理人: | 陈传林 |
地址: | 132012 吉*** | 国省代码: | 吉林;22 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 特性 变压器 谐波 损耗 计算方法 | ||
1.一种基于频变特性的变压器谐波损耗计算方法,其特征是,它包括以下步骤:
1)非线性负载条件下,变压器绕组的直流电阻损耗为
其中:Pdc为绕组直流电阻损耗,
Rdc1为变压器原边绕组直流电阻,
Rdc2为变压器副边绕组直流电阻,
Ih(1)为变压器原边绕组各次谐波电流有效值,
Ih(2)为变压器副边绕组各次谐波电流有效值;
2)非线性负载条件下,变压器绕组的其它杂散损耗为
POSL=FHL-STRPOSL-R (2)
式中:
其中:POSL与POSL-R分别为非线性负载条件下和额定条件下变压器绕组的其它杂散损耗,
FHL-STR为变压器绕组其它杂散损耗谐波损耗因数,
Ih为流过变压器绕组的第h次谐波电流有效值,
h为谐波次数,
I1为流过变压器绕组基波电流有效值;
3)变压器绕组涡流损耗修正系数求取
在准静态磁场环境中,导体Maxwell方程的微分形式为
其中:▽为向量微分算子,
H为磁场强度,
E为电场强度,
γ与μ分别为铁磁材料的电导率和磁导率;
若已知导体中心处电磁分布情况,则沿z方向的磁场强度Hz(x)和沿y方向的电场强度Ey(x)可表示为
其中:为导体中心磁场强度,
K为(1+j)k,令k=(ωμγ/2)1/2,
a为导体沿x方向的几何尺寸;
电磁波在导体中传播的过程中,电流密度表达式为
其中:为沿z方向的电流密度,
为导体中心磁场密度,
C1和C2为常数;
考虑到导体内涡流非均匀分布特性,变压器绕组涡流损耗修正系数为
其中:KHL为修正后绕组涡流损耗系数,
ωh为第h次谐波角频率,
ωR为基波角频率,
TTHDh为第h次谐波的谐波畸变率,
α为频变指数;
4)基于频变特性的变压器谐波损耗计算方程式为
其中:PLL为基于频变特性的变压器谐波总损耗,
PEC-R与PEC分别为额定条件下和非线性负载条件下变压器绕组的涡流损耗,
KHL为变压器绕组涡流损耗修正系数,
Pdc为非线性条件下变压器绕组的直流电阻损耗,
POSL为非线性条件下变压器绕组的其它杂散损耗。
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