返回列表 发布新帖

高空电磁脉冲晚期成分作用下500kV变压器无功损耗仿真研究

23 0
admin 发表于 2024-12-14 13:28 | 查看全部 阅读模式

文档名:高空电磁脉冲晚期成分作用下500kV变压器无功损耗仿真研究
摘要:高空电磁脉冲晚期成分(HEMPE3)效应会在变压器中性点与大地构成的回路中产生地磁感应电流(GIC),严重时会使变压器铁心半波饱和,进而导致励磁电流严重畸变、无功损耗急剧增加、局部过热和振动加剧等后果.为准确地分析电力变压器在HEMPE3作用下的无功损耗特性,该文搭建了HEMPE3对500kV电力变压器作用的电磁暂态仿真模型,基于IEC61000-2-9给出的标准HEMPE3波形,定量分析了感应电场幅值、上升时间、下降时间以及变压器带负载情况等对电力变压器的影响规律.分析结果表明,HEMPE3作用下500kV变压器无功损耗与GIC呈正相关性,且无功损耗波形滞后于感应电场的变化;HEMPE3感应电场的下降时间对500kV变压器无功损耗的影响远超上升时间;负载阻抗的阻值相同时,容性负载下的励磁电流和无功损耗幅值最大,感性负载下幅值最小.研究结果可为进一步评估HEMPE3对电力系统稳定性的影响提供重要依据.

Abstract:Theeffectoflate-timehigh-altitudeelectromagneticpulses(HEMPE3)cangenerategeomagneticinducedcurrentsinthecircuitbetweentheearthandneutralpointsoftransformers.Inseriouscases,itmaymakethetransformercorehalf-cyclesaturated,resultinginseriousconsequences,likedistortionofexcitationcurrent,increaseofreactivepowerloss,hot-spotheatingandvibration.However,theexistingliteratureusuallyadoptedtheresultsundersteady-statedirectcurrentforE3impactassessment,andthedynamiccharacteristicsoftransformerunderE3waveformwerenotfullyconsidered.InordertoanalyzetheinfluenceofE3characteristics,suchashighmagnitudeandshortduration,thispaperbuildsanelectromagnetictransientmodelofa500kVtransformer.BasedonIEC61000-2-9standard,thispaperquantitativelyanalyzestheresultingvariationofexcitationcurrentandreactivepowerlossoftheWye-Delta-connectiontransformerunderHEMPE3,consideringtheamplitude,risingtime,fallingtimeoftheinducedgeoelectricfield,aswellastransformerloadtypeandotherfactors.TheactualHEMPE3inducedelectricfieldsareaffectedbythenon-uniformearthconductivityandcoasteffect,andthewaveformmaychangeconsiderably.Thus,thispapercalculatestheE3inducedelectricfieldundertheuniformearthmodelandthe1Dlayeredconductivitymodel.Theresultsshowthatfortherealisticearthconductivitymodels,theinducedgeoelectricfieldschangenotonlyinamplitudebutalsoinwaveform.Therefore,thispaperstudiestheinfluenceofpeakvalue,risetimeandfalltimeofE3inducedelectricfieldonreactivepowerlossof500kVtransformer.Toanalyzetheinfluenceoftheelectricfieldamplitude,thispaperselects0.5times,1time,2times,5timesand10timesoftheIECstandardwaveform,whichareimposedonthe100kmtransmissionlinerespectively.TheresultsshowthatastheamplitudeofE3electricfieldincreases,thereactivepowerlosswillbelarger.ItisworthnoticingthatthereexistsanupperlimitofreactivepowerlossunderHEMPE3,whichdependsontheaircoreinductancewhenthetransformerisdeeplysaturated.Fortherisetimeandfalltime,thispaperfocusesonthefirstwavepeakofHEMPE3.Theresultsshowsthatwhenthefalltimeofinducedelectricfielddecreasesby80.8%,thefalltimeofreactivepowerlossdecreasesby80.3%andtheamplitudedecreasesby20.3%;whereaswhentherisetimeofinducedelectricfielddecreasesby83.1%,therisetimeofreactivepowerlossdecreasesby44.3%,andtheamplitudeincreasesby7.3%.Therefore,thefallingtimeofHEMPE3hasfarmoreinfluenceonthereactivepowerlossofthetransformerthantherisingtime.InordertoanalyzetheinfluenceofloadtypesonthetransformerunderHEMPE3,threetypeswiththesameimpedancevalue,namely,resistance,inductanceandcapacitanceareappliedtothelow-voltageside.TheresultsshowthatwhenHEMPE3electricfieldisapplied,theexcitationcurrentandreactivepowerlossofthetransformeraredistortedtodifferentlevelswithdifferentloadtypes.Becauseofthedifferentphaseangleofloadimpedance,theamplitudeofreactivepowerlossisthelargestwithcapacitiveloadandthesmallestwithinductiveload.Besidesreactivepowerlosscharacteristicsstudiedabove,HEMPE3mayleadtransformertoharmonicdistortion,hot-spotheatingandvibration,whichwillbefurtherinvestigatedinfuturework.

作者:杨一帆   刘民周   谢彦召   陈宇浩   田爽 Author:YangYifan   LiuMinzhou   XieYanzhao   ChenYuhao   TianShuang
作者单位:电工材料电气绝缘全国重点实验室(西安交通大学)西安710049西安热工研究院有限公司西安710054
刊名:电工技术学报
Journal:TransactionsofChinaElectrotechnicalSociety
年,卷(期):2024, 39(1)
分类号:TM41
关键词:变压器  地磁感应电流  高空电磁脉冲晚期成分  无功损耗  
Keywords:Transformer  geomagneticallyinducedcurrent  late-timehigh-altitudeelectromagneticpulses  reactivepowerloss  
机标分类号:TM41TM772TE626.35
在线出版日期:2024年1月18日
基金项目:华能集团总部科技项目,教育部国家留学基金,中国科协优秀中外青年交流计划高空电磁脉冲晚期成分作用下500kV变压器无功损耗仿真研究[
期刊论文]  电工技术学报--2024, 39(1)杨一帆  刘民周  谢彦召  陈宇浩  田爽高空电磁脉冲晚期成分(HEMPE3)效应会在变压器中性点与大地构成的回路中产生地磁感应电流(GIC),严重时会使变压器铁心半波饱和,进而导致励磁电流严重畸变、无功损耗急剧增加、局部过热和振动加剧等后果.为准确地分析电力...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
本文读者也读过
相似文献
相关博文

        高空电磁脉冲晚期成分作用下500kV变压器无功损耗仿真研究  Simulation Research on Reactive Power Loss Characteristic of 500 kV Transformer under Late-Time High-Altitude Electromagnetic Pulses

高空电磁脉冲晚期成分作用下500kV变压器无功损耗仿真研究.pdf
2024-12-14 13:28 上传
文件大小:
2.22 MB
下载次数:
60
高速下载
【温馨提示】 您好!以下是下载说明,请您仔细阅读:
1、推荐使用360安全浏览器访问本站,选择您所需的PDF文档,点击页面下方“本地下载”按钮。
2、耐心等待两秒钟,系统将自动开始下载,本站文件均为高速下载。
3、下载完成后,请查看您浏览器的下载文件夹,找到对应的PDF文件。
4、使用PDF阅读器打开文档,开始阅读学习。
5、使用过程中遇到问题,请联系QQ客服。

本站提供的所有PDF文档、软件、资料等均为网友上传或网络收集,仅供学习和研究使用,不得用于任何商业用途。
本站尊重知识产权,若本站内容侵犯了您的权益,请及时通知我们,我们将尽快予以删除。
  • 手机访问
    微信扫一扫
  • 联系QQ客服
    QQ扫一扫
2022-2025 新资汇 - 参考资料免费下载网站 最近更新浙ICP备2024084428号-1
关灯 返回顶部
快速回复 返回顶部 返回列表