船用变压器励磁涌流及预充磁技术研究

随着大容量变压器在船舶特别是电力推进船舶中的应用,船用变压器励磁涌流问题日渐突出。虽然变压器励磁涌流问题存在已久,但科研人员对励磁涌流的分析、解决多基于陆用大电力系统,对船用变压器励磁涌流而言,其解决方案的研究分析尚不深入。本文基于船舶电力系统特的特殊性,详细叙述了串接小容量变压器预充磁抑制涌流的可行性理论依据,在此基础上建立了变压器励磁涌流及预充磁研究的MATLAB仿真模型,并结合实际工程案例,设计搭建船舶电力系统变压器空载合闸试验平台,对串接小容量变压器预充磁技术进行动模系统物理试验验证。     

大型船舶变压器预充磁方案研究

本文提出新型大型船舶变压器励磁涌流抑制方案。通过检测大型变压器空载合闸时的负荷电流和电网侧电流,并比较两者的差值,把偏差输入到变压器预充磁装置的控制模块,使控制信号跟踪给定的励磁电流信号,实时调整NPMOT补偿的电流,从而抑制励磁涌流对船舶电力系统的冲击。测试结果表明,新方案能有效抑制励磁涌流,具有实用价值。     

基于预励磁技术的船用变压器励磁涌流控制

在采用中压配电系统的船舶上,通常采用中压/低压变压器实现对低压负载的供电,该变压器的容量相对于船舶电力系统来说很大,当变压器投入运行的时候在变压器原边会产生非常大的浪涌电流,其幅值可达到变压器额定电流的十倍以上,对船舶电力系统的安全运行以及变压器本身造成危害。论文分析了变压器励磁涌流产生的机理和特性,认为涌流是由于变压器空载投入时的饱和特性造成的,分析了采用预充磁技术的涌流抑制原理和方法,并经过仿真和实验对涌流抑制效果进行了验证。     

预充磁在抑制变压器空载合闸励磁涌流中的作用

本文首先分析了变压器空载合闸时的瞬变过程、变压器励磁涌流形成的机理以及现有的变压器励磁涌流抑制技术,然后阐述了预充磁是通过改变变压器合闸时的初始状态来达到减小变压器励磁涌流的目的,最后利用仿真验证了在原方预充磁可以显著抑制励磁涌流。     

船用大容量变压器空载合闸及预充磁分析

针对船用大容量变压器空载合闸造成的冲击电流进行分析,并提出采用预充磁手段进行冲击抑制．利用Madab／Simulink仿真平台搭建变压器在不进行预充磁和进行预充磁状态下的仿真模型进行分析验证．     

船舶移相变压器励磁涌流抑制方法研究

船舶综合电力推进系统移相变压器空载合闸时产生的励磁涌流容易引起船舶电网综合保护装置误动和开关损坏.为研究励磁涌流的抑制方法,首先在移相变压器空载合闸时励磁涌流数学分析的基础上,分析不同励磁涌流抑制方法的优缺点,提出适合船舶电网的预充磁方法.然后在Matlab/Simulink中建立基于延边三角形接法原理的移相变压器模型...     

基于PWM逆变器的船舶变压器励磁涌流消除方法

文章提出了一种消除船舶电力系统中变压器空载合闸过程产生励磁涌流的方法。该方法通过在变压器二次侧接入小容量的电压源逆变器,通过锁相环调节逆变器输出电压,使变压器一次侧绕组输出电压与电网电压的频率、幅值和相位同步,经过预充磁与预同步之后,再使变压器合闸消除励磁涌流。仿真和试验结果验证了所提出的方法能够有效地消除励磁涌流的产生。     

变压器预充磁仿真技术研究

为了有效降低变压器在空载合闸瞬间产生的励磁涌流,本文通过对变压器一次侧串电阻、并联变压器两种预充磁技术进行了仿真分析。同时为了验证所得到的仿真结果是否可信,构建了仿真试验平台。最终证明了所得的仿真结果能够较好的反应实际系统,也说明了变压器在空载合闸时产生的励磁涌流,不但与所选择的预充磁变压器容量有关,还与预充磁变压器接入电网的合闸时间有关。     

基于MATLAB的溢油回收船电力推进系统稳态和暂态压降仿真与分析

本文依据万吨级溢油回收船船舶电网设计要求构建满足系统要求的电力系统,并根据相关参数进行电压压降MATLAB仿真,研究和分析船舶电网日常使用和误操作启动大型负载对电网的冲击现象。仿真结果表明,无励磁启动大型负载时电网压降很明显,特别是在网功率不足时压降失真更严重,为避免引起保护开关误动作,需保证预充磁变压器正常投入运行。     

电力推进系统变压器预充磁仿真与试验研究

本文以舰船交流电力系统中变压器预充磁方法为研究对象,利用多个仿真软件和样机系统对变压器预充磁方法进行验证,总结出舰船交流电力推进系统中变压器预充磁设计的方法和原则,解决大容量变压器的预充磁过程对舰船电力推进系统的冲击问题,对之后的电力推进系统设计提供借鉴。     

电网冲击电流对预充磁变压器的影响分析

船舶大功率推进器等设备在起动时具有较大的起动冲击电流,为了保证大功率设备在启动时,减小电网的波动、防止电站崩溃,因此给这些大型船舶推进器供电的变压器一般选用预充磁变压器;本文基于大型DP2船舶电力系统的特点,结合12,000t抬浮力半潜船在试航期间中压吊舱推进系统预充磁变压器出现的故障现象,进行深入的分析研究,找出问题的关键,为以后船舶电站的设计提供了借鉴经验。     

基于感应滤波的电力推进船舶电网谐波抑制

为研究谐波抑制方法在电力推进船舶电网中的应用,提出了一种基于感应滤波方式,同时具有自耦补偿和谐波抑制作用的新型推进变压器结构。该变压器二次侧采用延边三角形接线,它将传统滤波和无功补偿装置移至绕组内部且公共绕组的等效短路漏电感为零设计,使船舶大功率变流设备在电能变换过程中产生的谐波源无法进入交流网侧,有效地抑制了谐波对船舶电网的污染。对比船舶电网传统滤波方法,对新型推进变压器的结构设计,滤波原理进行了介绍,并分别对基于新型和传统推进变压器的6相交直交推进方式船舶电力系统进行了SIMU-LINK仿真,仿真结果的电流波形和电流频谱验证了方案的正确性和可行性。     

舰船大容量变压器励磁涌流的故障识别

舰船电力系统已经逐步由传统的低压电力系统过渡到中压电力系统,变压器在舰船电力系统中地位和作用也日益凸现,对变压器的保护也日益重要,尤其是在发生短路故障时,迅速可靠的跳闸,是保证变压器安全的重要手段。大容量变压器的内部短路故障主要依靠差动保护,而励磁涌流往往会引起差动保护误动作,因此如何快速识别励磁涌流是确保变压器安全可靠的前提条件。     

船舶同步发电机励磁控制器的研究

作为同步发电机励磁系统的重要组成部分,励磁控制器对船舶电力系统的安全、稳定运行起着十分重要的作用。本文选用dsPIC(数字信号控制器)作为控制核心,研究了基于dsPIC30F6014的励磁控制器主要功能模块的硬件、软件设计。最后,利用MATLAB中SIMULINK仿真平台对励磁控制系统进行了仿真。     

变压器预励磁在岸边集装箱起重机上的应用

分析了变压器励磁涌流产生的原因,比较了合闸回路内增加电阻、采用开关技术分相合闸、采用预励磁装置3种预防励磁涌流的方法,选取预励磁装置抑制岸边集装箱起重机变压器励磁涌流,并结合工程案例对该方法进行理论分析和工程试验,取得了良好的效果。     

电力推进变压器对高频电磁噪声抑制方法研究

船舶电力推进变压器次级接有大量的高频开关设备,所产生的高频电磁噪声通过变压器的分布电容传递到初级的电网中,污染船舶电力系统。本文通过对高频电磁噪声传递路径和电力推进变压器分布电容的分析,提出了噪声抑制的方法,并通过有限元仿真和试验验证抑制方法的正确性。     

船舶电力系统谐波抑制技术

为提高船舶电力系统的谐波抑制有效率,设计了一种基于无功率理论的船舶电力系统谐波抑制技术。利用滞环比较的瞬时值对指令电流进行跟踪。采用无功率理论,对电力系统产生的谐波进行检测,并计算无功率谐波,实现船舶电力系统的谐波抑制。仿真实验结果表明,基于无功率理论的谐波抑制技术较传统技术的谐波抑制效率提高27.3%,具备有效性。     

船舶大容量负载对电力系统的影响

本文以后两台柴油发电机组并联的电力系统为例建立了船舶电站并联系统的机电暂态过程数学模型，应用求解发电机转子运动方程为核心的暂态稳定性分析方法，研究了并联系统在切除、投入大容量负载后的动态特性，结合一个算例进行了数字仿真，并从仿真结果可知调节原动机调速器和发电机励磁调节器的参数可以改善系统的稳定性。     

具有电力系统稳定器的船舶发电机励磁设计

为改善船舶电力系统的稳定性能,提出了在具有自动电压调节器的船舶发电机励磁系统的基础上,加入电力系统稳定器的新方法.电力系统稳定器是通过进一步控制发电机励磁系统提高电力系统稳定性能.电力系统稳定器的信号输入采用了转速、频率或电功率,从而提高了系统的阻尼,这是一种提高小信号稳定性能行之有效的方法.通过对具有电力系统稳定器的船舶发电机励磁系统稳定性的分析和仿真,得到了比较满意的效果.     

混合储能技术在船舶电网中的应用

在船舶电力系统中,船舶大功率负载的变化除了会引起船舶电网剧烈的波动,增加船舶原动机的机械应力和热应力,还会增加船舶燃料的消耗。为保证船舶电网的安全稳定,本文采用混合储能单元技术。本文分析船舶电力系统的调速系统和励磁系统,锂电池与超级大电容的充放电电路。根据锂电池和超级大电容的特性,采用粒子群算法优化混合储能单元容量。利用Matlab/Simulink仿真了含混合储能单元的船舶电力系统。仿真结果表明混合储能单元能够明显的抑制船舶电网波动,增强系统的稳定性。