10kV單相雙繞組變壓器寬頻網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的測(cè)量與計(jì)算.pdf

1、電力系統(tǒng)過(guò)電壓的抑制與防護(hù)以及電力系統(tǒng)電磁兼容問(wèn)題的研究都需要建立元件、設(shè)備的電磁暫態(tài)計(jì)算模型。電磁暫態(tài)計(jì)算程序EMTP所提供的變壓器模型只能用于工頻和中低頻(≤10kHz)情況下的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)計(jì)算,而電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的雷電過(guò)電壓和氣體絕緣變電站內(nèi)由開(kāi)關(guān)操作引起的特快速暫態(tài)過(guò)電壓(VFTO)計(jì)算頻率的上限在幾MHz和幾十MHz,這些模型遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足計(jì)算要求。因此,有必要建立它們的高頻電路模型。
　　 取得變壓器類設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)是建立

2、其宏模型的基礎(chǔ),但是對(duì)于大型變壓器類設(shè)備來(lái)說(shuō),現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量其網(wǎng)絡(luò)參數(shù)存在很多困難。本文基于國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“變壓器類設(shè)備無(wú)源寬頻宏模型建立方法研究”(編號(hào):50977031),針對(duì)這一問(wèn)題,以10kV單相雙繞組變壓器為例應(yīng)用電磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算方法來(lái)求解其寬頻導(dǎo)納參數(shù),驗(yàn)證計(jì)算獲得變壓器類設(shè)備寬頻網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的可行性。
　　 首先,應(yīng)用阻抗參數(shù)測(cè)量法、散射參數(shù)測(cè)量法以及脈沖響應(yīng)法測(cè)量了實(shí)驗(yàn)室中一臺(tái)10kV單相雙繞組變壓器的寬頻網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。然

3、后將測(cè)量得到的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為電壓傳遞函數(shù),通過(guò)對(duì)測(cè)量結(jié)果的對(duì)比分析,驗(yàn)證了測(cè)量方法的有效性。
　　 其次,根據(jù)10kV變壓器繞組的實(shí)際結(jié)構(gòu)建立其多導(dǎo)體傳輸線模型,并應(yīng)用有限元方法計(jì)算其多導(dǎo)體傳輸線模型的電容參數(shù)、電感參數(shù)、電導(dǎo)參數(shù)和電阻參數(shù)。應(yīng)用多導(dǎo)體傳輸線模型的電報(bào)方程并結(jié)合其邊界條件推導(dǎo)得到了10kV變壓器高壓側(cè)對(duì)低壓側(cè)的寬頻導(dǎo)納參數(shù)。
　　 最后,為了驗(yàn)證該計(jì)算方法的有效性,將測(cè)量得到的10kV變壓器高壓側(cè)與低