特高压变压器中局部放电脉冲电流传播特性的仿真研究

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1、第54卷第11期：0227-0232Vol.54，No.11：0227-02322018年11月16日HighVoltageApparatusNov.16，2018DOI:10.13296/j.1001-1609.hva.2018.11.033特高压变压器中局部放电脉冲电流传播特性的仿真研究11112王丽丽，刘宏亮，高树国，范辉，齐辉（1.国网河北省电力有限公司电力科学研究院，石家庄050021；2.国网河北省有限公司石家庄分公司，石家庄050021）摘要：特高压变压器是特高压输电系统的核心部分，局部放电的有效检测是保证

2、其安全可靠运行的重要手段。而局部放电信号在绕组中传播会出现衰减畸变，给准确判断变压器故障带来困难。为了研究局部放电在特高压变压器中的传播特性，基于多导体传输线理论，结合特高压变压器单相五柱式结构特点，建立三维有限元简化单柱模型，计算了绕组的电阻、电容和电感分布参数。通过求解传输线方程得到特高压变压器中部出线处发生局部放电时绕组各匝响应，分析了局部放电信号在绕组中的传播规律。局部放电信号在绕组中以一定速度传播，绕组电压出现持续时间较长的低频率振荡，而电流幅值沿着绕组传播有明显衰减，主要通过绕组与铁心或者箱体之间的电容流入大

3、地。关键词：特高压变压器；多导体传输线；局部放电；传播特性；有限元SimulationonPropagationCharacteristicsofPartialDischargeCurrentinUHVTransformers11112WANGLili，LIUHongliang，GAOShuguo，FANHui，QIHui（1.StateGridHebeiElectricPowerCo.，Ltd.ElectricPowerResearchInstitute，Shijiazhuang050021，China；2.State

4、GridHebeiElectricPowerCo.，Ltd.ShijiazhuangPowerSupplyBranch，Shijiazhuang050021，China）Abstract:Effectivedetectionofpartialdischarge（PD）inultrahighvoltage（UHV）transformerisveryimportanttoensuresafeandreliableoperationofUHVpowertransmissionsystem.PropagationofPDsign

5、alintransformerwind⁃ingscausessignalattenuationanddistortion，whichmakesaccuratefaultdiagnosisoftransformerdifficult.Inthispa⁃per，afiniteelementmodelofone⁃poletransformerwindingisestablishedbasedonthetheoryofmulti⁃conductortransmissionline（MTL）andthesingle⁃phase5-

6、polestructurefeaturesofaUHVtransformertostudythepropagationcharacteristicsofPDsignals.Thedistributionparametersofresistance，capacitanceandinductanceofthewindingsarecalculated.BysolvingtheMTLequation，theresponseofeachturninthewindingisobtainedwhilePDoccursattheout

7、letoftheUHVtransformer.ThepropagationcharacteristicsofPDareanalyzed.Resultsshowthat:1）thePDsignalpropagatesinthewindingatacertainspeed；2）thevoltagehaslow⁃frequencyoscillationwithalongduration；and3）thecurrentattenuatessignificantlyalongthewindingandflowsmainlyinto

8、thegroundthroughthecapacitancebetweenthewindingandthecoreortransformercase.Keywords:UHVtransformer；MTL；PD；propagationcharacteristics；FEM验表明，绕组故障是电力变压器典型故障的主要类型