单—三相变压器的电磁关系、原理及分析

本文对铁磁谐振式单—三相变压器的工作原理、向量关系、分相过程,以及负载运行中的电磁关系等问题,在现场调查和实验的基础上进行了分析研究。提出了互感的存在对分相的影响以及电压的自调特性与提高这种变压器输出容量的可能性与措施。     

我校“新型单三相变压器”项目在第二届全国发明展览会上荣获银牌

第二届全国发明展览会于1986年10月12日至21日在武汉举办。我校参赛的“新型单三相变压器”在展览会上荣获银牌。该项目是由我校电气工程系副教授张进思、讲师陶树研制的。新型单三相变压器是一种能将单相输入转换为三相输出的多用途特种变压器。它可用在电气化铁道上,作为站场照明、三相动力、分区亭和牵引变电所操作与自用电电源;也可用在山区农村。该装置经济、合理地解决了电气化铁道上多年急待解决的非牵引用电问题。新型单三相变压器具有下列一些优于原有同类产品的特点:     

三相V/V接牵引变压器在工程设计中的应用

根据三相V/V接牵引变压器的构成原理及其主要特点,介绍了三相V/V接线牵引变压器在设计中的应用,并提出了有关建议.     

单三相变压器在起动电动机时的特性

本文根据现场需要,在调查和试验的基础上对铁磁谐振式单三相变压器运行中的若干问题进行了分析,并给出下列问题的定量关系表达式:(1)单三相变压器作电源时能直接起动的电动机功率;(2)起动功率与移相电容的关系;(3)降低绕组内电流与α相电容配置关系。本文还提出了单三相变压器经济合理的起动方式与“三级运行方式”。     

牵引变压器平衡特性仿真与分析

本文借助牵引负荷的概率分布，提出牵引变电所随机负序的分析方法，经对平稀接线变压器和三相变压器的负序仿真比较，给出了平衡接线变压器的适应范围。     

单三相组合式同相供电系统的负序影响研究

负序是我国电气化铁路牵引供电系统中存在的主要电能质量问题之一,为研究单三相组合式同相供电系统负序的影响情况,介绍了单三相组合式同相供电系统结构及特点,采用通用方法分别计算了异相供电系统和单三相组合式同相供电系统下牵引负荷产生的负序电流,并对比分析了单三相组合式同相供电系统和异相供电系统中列车处于牵引或再生制动状态下负序影响情况,计算结果表明,单三相组合式同相供电系统平衡变压器绕组容量利用率比YNvd平衡变压器高,其容量利用率最小为85.7%.      

牵引网高次谐波对高低压三相系统的渗透特性

为研究牵引网高次谐波对高低压三相系统的影响,建立了阻抗匹配平衡变压器谐波模型,分析了高次谐波对公共电网高压三相系统的渗透特性;建立了牵引变电所用逆Scott变压器谐波模型,分析了高次谐波对牵引变电所低压三相系统的渗透特性;对牵引侧高次谐波含量较高的牵引变电所进行了测试,分析了谐波实测数据,并与谐波模型分析结果进行了对比;提出了一种适用于牵引变电所低压三相系统的Y型阻波高通滤波器滤波方案,并研制了一套滤波试验装置.研究结果表明,牵引网高次谐波对公共电网高压三相系统的渗透较小,但会明显渗透到牵引变电所低压三相系统;滤波装置投入运行后,牵引变电所低压三相系统a相电压谐波畸变率由12.25%降为1.94%,b、c两相电压谐波畸变率也明显降低,滤波装置有效的滤除了高次谐波,改善了低压三相系统供电质量.      

三相四线系统零线运行故障的分析和预防措施

通过对三相四线系统零线运行故障的分析,发现三相四线中的零线因故断路后,在三相负载不对称时,则会产生变压器中性点位移,致使三相电压不平衡,即有的相电压过高,可能烧毁电器设备,有的相电压过低,使电器设备无法正常使用。为了防止此类故障的发生,通过试实验研究,提出了具体可行的预防措施,以供实际工作中参考.     

相量作图法在电气技术中的应用分析

用相量作图法对可控硅控制电路、高压电桥测量电容器的介质损耗电路以及三相变压器绕组的联接组进行了分析、论证并提出了求解这类电路的方法。     

低压配电网三相不平衡节能算法研究

配电网三相负荷不平衡对供电电网以及变压器等电器都会造成不利的影响,致使低压电网的可靠性和稳定性差,线损增高。结合工程实例,利用遗传算法在Matlab环境下求解出一个最优的负荷分配方案,从而使三相不平衡电路尽量接近三相平衡状态,减小零序电流,减少配网损耗,使系统能够在更加经济的状态下运行,达到节能效果。     

变压器与异步电动机负载运行时电磁关系上的差异

变压器与异步电动机负载运行经济折算后的基本方程式，等值电路及相量图是研究、分析、计算变压器与异步电动机各种运行特性的工具。它们分别以不同的形式从不同的侧面反映出变压器与异步电动机的电势和磁势平衡关系（基本方程式）、电路模拟（等值电路）及图示表示（相量图），三者在物理意义上完全统一紧密相联的。它们之间的本质上的差异在于异步时机的磁势为三相合成磁势，是一种旋转磁势，它所建立的磁场是旋转磁场。而变压器的     

新型12相多重叠加逆变器的建模与仿真

基于圆形移相变压器的12相多重叠加逆变器的工作原理,分析了在12相方波电压输入情况下,圆形移相变压器中的磁动势将近似为圆形旋转磁动势,因此在三相输出绕组中将得到近似的三相对称正弦电压.文中建立了该逆变器的数学模型,推导了参数计算公式,给出了简单的调压策略,并用Matlab对12相多重叠加的逆变过程进行了仿真.仿真结果表明,这种新型的12相多重叠加逆变器可以有效地减小输出的谐波,改善逆变器的输出性能,同时可以方便地调节输出电压.     

三相变压器联结组的实用判别法

三相变压器联结组的确定问题是变压器使用中的难点之一.通过总结、比较联结组判定的方法和规律,解决了以标准联结组中同一芯柱上字母标号一一对应、首端都为同名端的3种常用联结组(Y,y0;Y,d11;Y,d1)方便而快捷地来判定和检测其他各种联结组的问题.实践证明,此方法效果良好.     

Vx接线组合式同相供电系统建模与分析

作为新一代牵引供电系统的关键技术,同相供电系统设计需要匹配牵引变压器接线方式,优化电能质量综合补偿策略,降低潮流控制器（PFC）容量及其造价。针对高速和重载铁路推广采用的自耦变压器（AT）供电方式和Vx接线牵引变压器,设计了一种组合式同相供电系统。首先,基于该系统各端口接线角关系,建立了三相电网与单相牵引负荷之间的电气量变换模型;其次,利用三相电压不平衡与无功功率综合补偿理论,将相关电能质量限值为约束条件,给出了组合式同相供电系统各端口补偿电流计算方法,提出了潮流控制器动态跟踪补偿控制方案,与已有补偿方案相比,在达到相同补偿目标时所需补偿容量可以减少10%~58%;最后,通过对多种牵引负荷工况下系统运行特性的仿真模拟,验证了上述补偿模型的正确性和控制策略的有效性。      

四相四柱式三相变四相变压器差动保护

根据四相四柱式三相变四相电力变压器三相侧与四相侧的电流变换关系，提出3种简单实用的差动保护接线，基于保证差动保护在各种情况下正确动作的前提，从电流互感器的选择与接线，辅助交流器的配置数量等方面，比较分析3种接线的优劣。研究结果表明，接线方案1和方案2都能满足实际要求，其中方案1的性能更优。     

基于有源滤波器和斯科特变压器的同相牵引供电系统

提出了一种采用斯科特变压器和平衡变换装置的铁道牵引供电系统同相供电方案。平衡变换装置由两个电压型单相有源滤波器构成，用以补偿负载的无功和谐波电流，以及变压器两副边绕组的不平衡电流。无论负载实际的特性如何，经过变换之后在变压器的输入侧都表现为三相对称的纯阻性负载。文中分析了系统的结构和工作过程，提出了单相有源滤波器的状态优化控制方法。以一列满载运行的机车为对象，进行了供电系统的软件仿真研究，仿真结果证实了该系统的正确性。     

斯考特接线的牵引变压器的电流计算

在单相交流电力铁道上接触网的单相负荷会引起原电网三相系统的不平衡。为了减小原电网三相系统不平衡的程度,在牵引变电所中应当采用特殊接线的牵引变压器,其中一种就是斯考特接线。这种接线方式在法国的法兰新——齐奥维里交流电力铁道上已被采用,但在文献上还没有见到过这种接线方式在不同阻抗负载下,特别是短路下的计算方法。本文提出这方面的计算方法,并提出利用计算曲线求任何时间短路电流的方法,最后根据已得的公式导出接触网短路电流的计算公式。     

基于实测数据的高铁牵引变电所负序电流概率分析

为了研究高速铁路牵引供电系统三相电流不平衡问题, 通过分析高速铁路牵引供电系统负荷及V/v接线牵引变压器负序电流,基于概率理论建立了牵引变电所负序电流的概率分析模型.用该模型对京沪高铁某牵引变电所的负序电流进行了仿真分析和实测数据验证,结果表明,利用该牵引变电所的设计参数仿真得到的负序电流概率分布与利用实测数据的分析结果一致,该牵引变电所负序电流概率分析模型能够真实地模拟高速铁路牵引变电所的负序电流分布情况.      

级联H桥APF的CPS-TPWM调制策略及应用初探

电气化铁路牵引负荷的非线性、不对称和波动性所引起的谐波、三相不对称等,会显著影响牵引供电系统的供电质量,并联电容器组无源补偿或带有复杂降压变压器混合补偿的工程措施,其动态补偿性能较差,且系统构造复杂.基于此,提出将级联H桥多电平单相有源电力滤波器(APF)直接接入牵引供电网,并引入载波相移梯形波脉宽调制(CPS-TPWM)策略,实现系统的补偿控制.通过Matlab/Simulink环境下搭建的27个单元的单相级联H桥APF主电路和控制系统模型,仿真验证了补偿控制方案的可行性和有效性.     

一种实用的三相交流脉宽调压电路

针对三相Y型接法对称性负载的三相交流脉宽调压电路的工作原理及电路仿真实验结果进行了详尽分析与研究,并以这种基本的交流调压电路拓扑为基础,对Y型接法对称性负载的电压进行脉宽调压控制,在电路结构中只采用了一只自关断型电力电子器件,使得电路结构简单、可靠.仿真结果表明,这种三相交流脉宽调压电路不仅可使负载上的电压谐波分量小、系统响应快,而且可适用于Y型接法的三相感应电动机调压调速、三相Y接电阻炉调温控制等多种负载的应用中.