Medición del método de características de excitación profundamente saturada del transformador convertidor bajo excitación híbrida de CA-CC
Autores: Lv, Jinzhuang; Hou, Mingchun; Pan, Zhicheng; Deng, Jun; Pei, Xichen; Yang, Yu; Zhang, Zhanlong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Medición del método de características de excitación profundamente saturada del transformador convertidor bajo excitación híbrida de CA-CC
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Transformadores convertidores
Estado de saturación
Curva característica de excitación
Núcleo de hierro
Condiciones de saturación profunda
Corrientes de arranque de magnetización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Durante la operación, los transformadores convertidores entran en un estado de saturación, lo que conduce a fenómenos como corrientes de entrada de magnetización. Medir con precisión la curva característica de excitación de un núcleo de hierro en condiciones de saturación profunda es esencial para analizar fenómenos transitorios de baja frecuencia en transformadores. Este documento presenta un método para calcular las características de excitación de un transformador convertidor bajo saturación profunda del núcleo de hierro. El método implica establecer un modelo T mejorado para el transformador convertidor y realizar experimentos en circuito abierto en la región de trabajo lineal para obtener la curva característica de excitación y los parámetros del punto de rodilla. Se utiliza excitación híbrida AC-DC para lograr una saturación profunda, y se toman mediciones de inductancia saturada en diferentes niveles de saturación en los terminales del transformador. Se deriva la relación matemática entre la inductancia saturada y la impedancia magnética, lo que permite deducir la curva característica de magnetización del transformador convertidor en condiciones de saturación profunda basada en los valores medidos de inductancia saturada. Se realizó un análisis de simulación de elementos finitos en un transformador convertidor monofásico de cuatro columnas con una capacidad de 250 MVA. Además, se ha establecido una plataforma de pruebas para transformadores toroidales y transformadores secos para llevar a cabo la medición y verificación de las características de excitación. Los resultados experimentales demuestran que los errores se mantienen dentro del 10% o menos, validando la efectividad de este enfoque.
Descripción
Durante la operación, los transformadores convertidores entran en un estado de saturación, lo que conduce a fenómenos como corrientes de entrada de magnetización. Medir con precisión la curva característica de excitación de un núcleo de hierro en condiciones de saturación profunda es esencial para analizar fenómenos transitorios de baja frecuencia en transformadores. Este documento presenta un método para calcular las características de excitación de un transformador convertidor bajo saturación profunda del núcleo de hierro. El método implica establecer un modelo T mejorado para el transformador convertidor y realizar experimentos en circuito abierto en la región de trabajo lineal para obtener la curva característica de excitación y los parámetros del punto de rodilla. Se utiliza excitación híbrida AC-DC para lograr una saturación profunda, y se toman mediciones de inductancia saturada en diferentes niveles de saturación en los terminales del transformador. Se deriva la relación matemática entre la inductancia saturada y la impedancia magnética, lo que permite deducir la curva característica de magnetización del transformador convertidor en condiciones de saturación profunda basada en los valores medidos de inductancia saturada. Se realizó un análisis de simulación de elementos finitos en un transformador convertidor monofásico de cuatro columnas con una capacidad de 250 MVA. Además, se ha establecido una plataforma de pruebas para transformadores toroidales y transformadores secos para llevar a cabo la medición y verificación de las características de excitación. Los resultados experimentales demuestran que los errores se mantienen dentro del 10% o menos, validando la efectividad de este enfoque.