vfto及其在变压器绕组中的分布研究

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1、中文摘要近年来，全封闭气体绝缘变电站(GIS)在超高压电力系统中得到了越来越广泛的应用，然而GIS中隔离开关的切合正是特快速暂态过电压(VFTO)的主要诱因之一。由于VFTO具有上升时间短、电压变化快、发生频率高等特点，使其对GIS内部设备以及与GIS相连的其他设备造成的危害远高于普通的操作过电压。本文使用电力系统暂态仿真软件PsCAD／EMTDC分析了电缆长度、变压器入口电容、母线残余电荷电压、弧道电阻等因素对VFTO的影响，并得出了一定规律。然后计算了国内某水电站隔离开关操作时各主要节点的特快速暂念过电压情况，找出了特快速暂态过电压最大

2、幅值的地点，并在仿真计算的基础上讨论了VFTo的抑制措施。当变压器通过套管、架空线或电缆与GIS相连时，VFTO将传输到变压器中，对变压器绝缘，特别是其纵绝缘造成危害。本文在多导体传输线模型的基础上提出一种以线匝为基本单元的变压器绕组等效回路模型，并给出了参数的计算方法。其中电容和电感参数仅与变压器绕组的结构和特性有关，与频率无关。在计算电感参数时考虑了低压线圈和铁心的存在对电感参数的影响，使模型更加准确。通过对该模型的仿真计算得出了VFTO在变压器绕组中的分布规律，仿真结果与试验结果吻合，说明该方法正确可行。在本文中还分析了不同绕线方式(

3、纠结式)对绕组中电压分布的影响，并对一台525kV／900MVA自耦变压器进行了VFTO分布的计算。最后本文使用变压器绕组的链型等值电路分析了绕组的频率特性，对绕组的谐振频率进行了计算。关键词：特快速暂态过电压，GIS，变压器，等效回路模型，电压分布，谐振分类号：TM864北京交通大学硕士学位论文ABSTRACTGasinsulatedsubstations(GIS)havefoundanincreasinglywiderangeofapplicationinEHVpowersystermduringrecentyears．Butswitc

4、hingoperationsinGISmaygenerateveryfasttransientovervoltage(VFTO)whichhasattractedmoreandmoreattention．BecauseofthecharacteristicsofVFTO：shortrise-time，highratesofchangeofvoltageandhighfrequencyofoccurrence，makeitveryharmfultoGISequipmentandthetransformerinsulation．Theeffec

5、tofthelengthofcable，thetransformerlumpedcapacitance，theresidualvoltageofGISbusandthearcchannelresistanceonVFTOhavebeencarriedoutusingPSCAD／EMTDCsoftwareinthispaper．ThencalculatetheVFTOconditionwhichisgeneratedbyakindofdisconnectoroperationina500kVhydropowerplantandfindoutt

6、heVFTOpeakalongthenodesofGIS．SomesuppressionmethodsarediscussedaccordingtothesimulationofVFTOinthispaper．Aturn-basedequivalentcircuitmodeloftransformerwindingispresentedinthispaper,thecalculationmethodofcircuitparametersisalsoobtained．Thecapacitanceandinductanceparametersd

7、etermineonthegeometryandpropertiesofthetransformer,andtheyareindependentoffrequency．TheeffectsofironCOreandLVwindingisconsideredwhencalculatetheinductanceparameters．Thesimulationresultsareconsistentwiththeexperimentalmeasurements，,SOthismethodisfeasible．ThedistributionofVF

8、TOininterleavedwindingwasalsoanalysedinthispaper．AtthesametimethedistributionofVFTOina525