研究成果主要在于电力变压器直流偏磁下的实验测试和计算方法两个方面,进而获得了变压器耐受直流偏磁的能力。主要包括(1)设计、制造了产品级变压器和铁心模型。基于电网运行工况,利用模型和变压器产品,组建了变压器直流偏磁测试系统,对不同直流偏置情况下的变压器直流偏磁性能进行了试验研究,验证了仿真计算方法的有效性;(2)基于等效电路-磁路方法,针对单相三柱、三相三柱双绕组、三相五柱双绕组心式变压器,提出了直流偏磁下变压器电路-磁路建模方法,进行了电压、电流计算和谐波分析;(3)基于场-路耦合方法,提出了直流偏磁分析的时域有限元法、时间步长有限元法、谐波平衡有限元法,并进行了直流偏磁特性分析,获得了铁心磁场、热损耗等的分布规律;(4)测试并分析了直流偏磁条件下变压器铁心磁性能,获得了铁心材料的磁滞回线;(5)基于改进的磁性材料A-J模型,提出了模型参数提取的优化方法;(6)基于直流偏置下变压器铁心磁场的等效磁路网络法,分析了铁心漏磁场分布;(7)分析并测试了广东电网直流单极大地回路运行时变压器直流偏置电流,提出了防护措施。部分研究成果已应用于保定天威集团变压器的设计和南方电网公司的变压器运行中。
英文主题词Power transform; DC bias;Equivalent electric circuit and magnetic circuit method; Finite element method; Ferromagnetic meterial