变压器绕组传输线端口模型的应用研究

发布时间：2017-08-20 15:07

  本文关键词：变压器绕组传输线端口模型的应用研究

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【摘要】：电力变压器是电力系统中极为重要的电气设备,同时作为电力网络中的主要元件之一,将不同等级的电网联系在了一起。电力系统经常遭遇诸如雷电等高频过电压信号的干扰,这给电力系统的设备运行带来很大的危害。研究高频过电压信号在变压器端口处所造成的影响,对变压器及其他电力设备的绝缘设计具有非常重要的意义。雷电波等过电压信号入侵变压器时,为了研究变压器绕组端口处电压或电流变化特性,本文以电力变压器绕组为研究对象,建立整体绕组的传输线端口模型。本文根据变压器绕组的物理结构,采用解析算法求解模型计算时所需的绕组基本参数。通过对变压器绕组进行实验测量以及对建立的端口模型进行仿真分析,验证了传输线端口模型的可靠性和正确性。最后,本文讨论了在基于变压器负载发生变化的情况下,利用所搭建的传输线端口模型,深入分析了原边绕组被不同类型雷电过电压信号侵入时,绕组末端电流的变化特性。为电力系统中的变压器及其相关设备的绝缘设计防护提供了一定理论参考依据。
【关键词】：变压器 雷电过电压 传输线理论 端口模型
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM403.2
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题的背景和意义9
• 1.2 变压器的基本知识9-11
• 1.2.1 变压器的分类9-10
• 1.2.2 变压器的损耗10-11
• 1.2.3 变压器的材料11
• 1.3 本课题国内外研究现状11-13
• 1.4 本文完成的主要工作13-15
• 第2章 变压器绕组传输线模型15-33
• 2.1 多导体传输线的基本知识15
• 2.2 单绕组传输线模型15-17
• 2.3 多绕组传输线模型17-24
• 2.3.1 多绕组变压器传输线模型17-19
• 2.3.2 多导体传输线方程的通解19-21
• 2.3.3 单相双绕组变压器的传输线端口模型21-24
• 2.4 绕组的基本参数24-33
• 2.4.1 等值电容的计算24-28
• 2.4.1.1 几何电容的计算24-25
• 2.4.1.2 等值纵向电容的计算25-28
• 2.4.2 等值电感的计算28-32
• 2.4.2.1 自感参数的计算28-30
• 2.4.2.2 互感参数的计算30-32
• 2.4.3 电阻参数的计算32-33
• 第3章 变压器绕组传输线模型的端口特性33-41
• 3.1 单绕组传输线模型的端口特性33-37
• 3.1.1 输入阻抗的计算33
• 3.1.2 实验测量与验证33-37
• 3.2 单相双绕组变压器传输线模型的端口特性37-40
• 3.2.1 高边绕组输入阻抗的计算37
• 3.2.2 集中参数电路模型仿真与验证37-40
• 3.3 本章小结40-41
• 第4章 雷电作用下传输线端口模型的应用分析41-50
• 4.1 传输线模型的端口传递函数41-42
• 4.2 常见的雷电过电压数学模型42-44
• 4.2.1 雷电波的双指数函数模型42-43
• 4.2.2 雷电波的Heidler模型43-44
• 4.3 雷电波作用下绕组末端电流特性分析44-48
• 4.3.1 模拟首次雷击波形45
• 4.3.2 模拟后续雷击波形45-46
• 4.3.3 模拟第一种测试雷击波形46-47
• 4.3.4 模拟第二种测试雷击波形47-48
• 4.4 本章小结48-50
• 第5章 结论与展望50-51
• 参考文献51-54
• 攻读硕士学位期间发表的论文和参加科研情况54-55
• 致谢55

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本文编号：707295