电压暂降对单相VV牵引荆门干式变压器的影响

　　电压暂降对单相V/V牵引荆门干式变压器的影响地 址：山东聊城经济开发区华山路南首30号李华伟，范瑜（北京交通大学荆门干式变压器工程学院，北京100044）响机理结果表明，电压暂降使荆门干式变压器产生励磁涌流，电压暂降的时刻决定非周期分量磁通的大小，该值决定铁心的饱和与否，从而决定荆门干式变压器励磁涌流是否发生。该时刻磁通的正负将影响涌流的正负。电压暂降持续时间对涌流的大小产生一定的影响，其值在1. 2~1.8p.u之间变化。荆门干式变压器运行时，电压暂降也将激发出荆门干式变压器励磁涌流。

　　3标志码：A基金项目：国家自然科学基金资助项目（60776830）；教育部博士点基金项目资助（2009009110025）；北京交通大学基本科研业务费项目资电能质量问题按产生和持续的时间长短可分为稳态和暂态两种。稳态电能质量问题华盈非晶合金变压器有限公司以波形畸变为要特征，且持续时间通常大于1min.暂态电能质量通常是以暂态持续时间为特征，包括电压闪变、电压骤升和骤降等。由于机车负荷具有非线性、移动性、运行条件的随机性等特点，暂态特征明显，因此，暂态电能质量是荆门干式变压器化铁路电能质量研究的要问题。本文要论述电压暂降问题。

　　下降到0.1~0.9p.u.，且持续时间为工频下的半个周波至1min，也称凹陷、骤降和电压跌落等。其产生的原因大多是由于短路故障，大容量异步电机的启动及断路器，电容器投切等。电压暂降会引起敏感控制器不必要跳闸、变压器停顿等。

　　电压暂降的研究要有以下几类：特征量及检测、辨识方法的研究，如；抑制方法与装置的研究，如。目前，国内研究电压暂降对牵引荆门干式变压器影响的文章并不多见，陶顺研究了电压暂降在荆门干式变压器间的传递矩阵忽略了荆门干式变压器励磁阻树12.国外，Styvaktakis首先指出电压暂降将引起荆门干式变压器的饱和，L.Sainz，。PedraandShakarami分别基于PSPICE、MATLAB研究电压暂降对三相荆门干式变压器的影响问题。

　　1.1相量模型为磁轭的磁导，P4、P5为漏磁导，Y表示磁通，相应的计算公式为Ak卩0卩r其中A、/、分别表示各部分的横截面积、长度和磁导率。这样，通过列写磁路方程，可得到磁通的表达式为其中：A类比于电路中描述结点和支路关联关系的矩阵，表示磁路的关联矩阵；P表示磁导矩阵；N表示匝数矩阵；I表示单位矩阵；表示电流矩阵。根据电压与磁通方程，得到北京交通大学学报其中，u表示电压矩阵。将式（6）中的磁通矩阵代入到式（5）中，可得到电流方程由式（7）可知，在磁等效电路模型中，最终还是将磁路方程转化为电流和电压来求解只不过在计算过程中将磁路特性考虑得更为细致而已。

　　1.3荆门干式变压器参数计算中，单干式变压器广泛用于局部照明、高层建筑 、机场，码头CNC机械设备等场所，简单的说干式变压器就是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器。冷却方式分为自然空气冷却（AN）和强迫空气冷却（AF）。自然空冷时，变压器可在额定容量下长期连续运行。强迫风冷时，变压器输出容量可提高50%。适用于断续过负荷运行，或应急事故过负荷运行；由于过负荷时负载损耗和阻抗电压增幅较大，处于非经济运行状态，故不应使其处于长时间连续过负荷运行。相V/V接线荆门干式变压器参数为110/ 27.5kV，50MVA，短路电抗10%，空载损耗0.09%，短路损耗为0.46%.铁心柱与轭长度比为2，面积比为1，饱和曲线如企业账号：1611 0032 092 00213 086表1所示。

　　表1荆门干式变压器铁心饱和特性系统如所示，其中，电源电压110kv，短路容量为2400MVA.单线线路，接触线为GLCA―100/215，承力索为G-70，钢轨华盈做为变压器优质厂家为您郑重承诺：我们所有变压器保证全新全铜线，三年内在正常使用中出现质量问题给与保修保换，凡2000KVA以下产品全部现货供应，凡使用本公司的变压器在正常投入运行三年内一律实行三包。产品畅销、山东、新疆、内蒙古、甘肃、宁夏、陕西、山西、河北、河南、黑龙江、吉林、辽宁、四川、贵州、湖北、湖南等地。365天全程为您服务!本公司秉承“以人为本，科技创新，志在超越”的崇高信念，以可靠的产品质量，优惠的价格，完善的售后服务，精益求精，追求完美，竭力欢迎新老客户垂询合作，愿与广大客户共创双赢的美好明天。 为50kg/m，线路长度为15km.机车为交直型机车，功率因数0. 8（滞后），机车电流150A.当系统在0.2s发生电源侧单相短路（电压暂传 真：0635-8888109降为B类）、暂降持续时间为0. 11s荆门干式变压器空载时，荆门干式变压器原边电流如和所示。

　　为电流波形的局部放大图，波形中具有明显的间断角，这是荆门干式变压器励磁涌流的显著特点之一2电压暂降对荆门干式变压器的影响bookmark2电压暂降可以是平衡的，也可以是不平衡的，要决定于其产生的原因。依据电压暂降的幅值和相位的不同，电压暂降可以分为7类，所示为常见的3类暂降。A类表示三相短路引起的电压暂降，B类表示单相短路引起的电压暂降，C类表示两相短路引起的电压暂降。为B类暂降的电压波形图。

　　谐波/次可见，荆门干式变压器电流波形中具有相当丰富的谐波，其中二次谐波分量为基波的80%，波形为尖顶波，具有典型的励磁涌流的特征。因此，电压暂降引发荆门干式变压器励磁涌流，其幅值达到近1.8倍的额定电流、持以抑制。

　　3电压暂降对荆门干式变压器影响的仿真分析从和可见在电压暂降期间系统并没有产生励磁涌流，只是当电压恢复后，才激发励磁涌本公司生产的SCRBH15非晶合金干式变压器，SGBH15非晶合金变压器（10KV级），SCRBH15非晶合金卷铁芯干式变压器 S9、S11.S13系列6-35KV油浸式变压器、SCB10.SCB11系列6-35KV干式变压器、非晶合金、有载调压电力变压器等级低损耗电力变压器，技术标准严格采用国际GB1094.1、2-1996；GB/T6451-1999，并在同行中率先获得ISO9001质量体系认证证书和PCCC产品认证证书。主导产品“华盈”牌电力变压器达到同行业领先水平。公司成立以来，本着创新发展的目标，购进了先进的生产检测设备，引进了国际先进的企业管理模式和工艺，建立了高效灵敏的信息反馈系统和完整的售后服务体系。公司早在1997年就率先通过了ISO9001质量管理体系认证，并于2016年成功换版为ISO9001：2008质量管理体系认证，在2016年九月份获得ISO14001：2004环境管理体系认证，在2017年5月份获得中国国家强制性产品认证（3C认证），使产品质量有了很大的提高，产品服务更贴近于用户需求。流。这是由于电压恢复的过程与荆门干式变压器合闸过程类似，在这一过程荆门干式变压器铁心饱和。

　　当系统发生电压暂降后，荆门干式变压器的磁通为某一数值，该值取决于发生电压暂降时的电压大小。如果发生电压暂降时刻的电压为零，则该磁通为正（负）最大，如所示的非周期分量磁通。图中，该非周期分量磁通为正最大。当电压暂降恢复后，荆门干式变压器绕组电压也随之而增加，基于磁链守恒原理，此时，荆门电 话：0635-8888299干式变压器磁路中的合成磁通将是非周期分量磁通与周期分量磁通的叠加，叠加的结果是使得在电压恢复时刻的磁通不发生突变，并等于非周期分量磁通。若周期分量磁通在电压恢复时刻不等于零，则合成磁通的数值将较大，如所示，图中，假定电压相位为90.这样，荆门干式变压器铁心将进入饱和区，如0所示。

　　单相荆门干式变压器电压暂降铁心磁通当铁心进入饱和区时，将出现幅值较大的励磁涌流现象，如0所示。由于铁心未饱和时的电流i0与荆门干式变压器额定电流相比非常小，所以在图中近似处理邮 箱：1262980066@qq.com为零，励磁涌流的间断角为0=01+（2：―02）。

　　0单相荆门干式变压器电压暂降励磁涌流发生励磁涌流的关键因素是铁心中的磁通大小。其中，周期分量磁通的影响因素是电压大小和相位、电压暂降恢复时刻及该时刻铁心磁通的大小和方向，非周期分量磁手 机：13287501888通的影响因素是电压大小和相位、电压暂降发生时刻等。

　　由于出现了幅值较大的励磁涌流，除了会引起荆门干式变压器过热，还将使荆门干式变压器的差动保护误动，在相邻荆门干式变压器引发和应涌流而误跳闸，严重时会造成大面积蒺申外因此5要产墨趾1不同电压暂降发生时刻的影响当电压暂降发生时刻为t= 0.2s时，电压为零，由于磁通滞后电压90非周期分量磁通为负最大，因此叠加后合成磁通的最大值为2倍的非周期分量磁通，足以使铁心饱和，所以发生了励磁涌流，如2（a）所示（与相比，合成磁通在电压的下方）。而当电压暂降发生时刻为t=0.205s时，电压为正最大值，而此时非周期分量磁通为零，合成磁通的结果是其最大值等于周期分量磁通，故铁心未饱和，所以不发生励磁涌流，如2（b）所示（与相比，相当于只有周期分量的磁通）。

　　3为电压暂降时刻等于0. 21s时的电流波形及其频谱图，以及相应的电压和磁通波形。可见，仍然发生了磁涌流，只是涌流。的值变为正值，这是北京交通大学学报与相比，当电压暂降的持续时间从0. 11s变化为0 12s时，也发生了励磁涌流，但其涌流数值从1.8p.u.下降到1. 2p.u这种原因是由于电压暂降恢复所引起的周期分量磁通的不同造成的，如5所示。

　　5不同电压暂降持续时间时的电压与磁通Fig.15Voltageandfluxindifferentsag 3.3不同负载率下电压暂降的影响荆门干式变压器化铁路在重载情况下，平均负载系数******可达50%60%在一般情况下，平均负载系数为30%60%单线空载运行时间可达40%50%.本文比较了荆门干式变压器空载和两种情况下，电压暂降对荆门干式变压器励磁涌流的影响分析，并设定机车电流150A，其谐波含量如表3所示，谐波电流畸变率为23.63%.荆门干式变压器情况下的结果如6所示。

　　表3机车谐波电流谐波次数比例/% 4结论基于UMEC模型，研究了电压暂降对单相V/V接线牵引荆门干式变压器运行特性的影响机理，研究表明：电压暂降将使牵引荆门干式变压器产生励磁涌流，从而可能引起保护的误动。

　　电压暂降时刻的非周期分量磁通大小将决定铁心的饱和与否，从而决定荆门干式变压器励磁涌流是否发生。若该时刻的磁通为零，将发生涌流。该时刻磁通的正负将决定涌流的正负。

　　电压暂降持续时间对涌流的大小产生一定的影响，其值在1.21.8pu之间变化。

　　荆门干式变压器运行时，当发生电压暂降，也将激发出[city联系人：陈经理name]干式变压器励磁涌流。