基于谐波损耗的干式变压器降容研究
2017-12-20赵莉华冯政松张亚超牛帅杰牛纯春
电测与仪表 2017年6期
关键词:变压器
赵莉华,冯政松,张亚超,牛帅杰,牛纯春
(1.四川大学电气信息学院,成都610065;2.国网重庆市电力公司綦南供电分公司,重庆401420)
0 引 言
由于干式变压器具有抗短路能力强、维护工作量小、运行效率高、体积小、噪音低等优点,常用于防火、防爆等性能要求高的场所。随着对普通配电变压器性能要求的不断提高,近年来干式变压器在普通配电所的应用比例越来越大。据统计,在欧美发达国家干式变压器的应用比例已占40%~50%,在我国各大中型城市中这一比例也已达到20%~40%,而一线大城市更是达到50%以上[1]。
大量光伏、风能等分布式电源的接入和非线性用电设备的广泛使用,使配电网谐波越来越严重,谐波电流给变压器带来了更大的损耗[2]。谐波损耗使变压器绕组和铁芯发热增加,温升更高,使变压器绝缘水平下降更快,降低变压器寿命,甚至引起电网安全事故。为了保证变压器正常可靠运行,必须降低变压器的负载容量,实现变压器降容运行。
对于变压器谐波损耗的计算方法,国内外学者作了大量研究,提出了各种方法,主要有等值法[3-4]、曲线拟合法[5]、引入交流电阻系数[6-7]等。对于变压器降容率的研究,文献[8]采用相电流有效值除以峰值再乘1.414来计算降容系数,这种方法计算结果较为粗略。文献[9-10]分别利用谐波K系数和谐波损耗因子以及变压的铁芯损耗和杂散损耗计算降容率,计算时需要已知绕组的直流电阻和涡流电阻,这些电阻的得到较为困难。
本文同时考虑变压器绕组在高频交流作用下的集肤效应和邻近效应,利用IEEE Std C57.110中的绕组涡流谐波损耗因子、杂散谐波损耗因子,在此基础上,引入了绕组电阻谐波损耗因子,计算因谐波电流引起的附加损耗。……
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