超高压变压器暂态过电压分析和仿真

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1、河北工业大学硕士学位论文超高压变压器暂态过电压的分析与仿真摘要变压器线圈在冲击电压作用下的绝缘强度是考核变压器性能的重要指标。一直是制造厂和运行部门共同关心的问题。随着我国电力系统的电压等级的不断提高和变压器容量的不断增大，要求人们在设计阶段就能计算出冲击电压作用下变压器线圈中出现的过电压，以便预先合理的确定变压器线圈的绝缘结构，保证变压器的安全运行。论文阐述了变压器线圈冲击电压的产生机理，分析了大型电力变压器线圈在冲击电压作用下，线圈内的电压分布及梯度分布，即为暂态条件下的电压分布。首先建立了变压器线圈电路的等值网络模型；着重讨论普通多线圈变压

2、器，自耦变压器与有载调压变压器三种典型结构变压器线圈在冲击条件下的等值网络；计算变压器线圈等值网络的电容电感参数；进而建立变压器线圈等值网络的状态方程，并给出状态方程系数矩阵的形成方法，与状态方程的解法。分析计算变压器线圈在冲击电压作用下的电位分布和梯度分布。最后选取几种典型结构的变压器线圈中实际测量的电位分布和梯度分布与计算得到的电位、梯度分布结果进行比较，计算结果与实测结果基本吻合，计算结果可以满足工程需要。可以作为变压器绝缘结构设计的依据。最后，对造成偏差的原因进行了分析。关键词：变压器线圈，冲击波，网络方程，特征值，特征向量，电压，梯度I

3、超高压变压器暂态过电压的分析与仿真THECALCULATIONOFTRANSIENTVOLTAGEDISTRIBUTIONINTHEPOWERTRANSFORMERABSTRACTIntransformerwindingunderimpulsevoltagetransformerinsulationintensityisanimportantindexofperformanceevaluation.Thishasbeenmanufacturingandoperationdepartmentissuesofcommonconcern.Alongwi

4、thourcountryelectricpowersystemvoltagelevelunceasingenhancementandtransformercapacityincreasingrequirementsinthedesignstage,peoplecanbecalculatedunderimpulsevoltagetransformerwindinginadvance,sotheovervoltagedeterminethewindinginsulationstructure,whichcanguaranteethesafeopera

5、tionofthetransformer.Thispaperexpoundstheimpulsevoltagetransformerwindingmechanism,analyzesthelargepowertransformerwindingunderimpulsevoltageinthevoltagedistributionwithinthecoilandgradientdistribution.Firstlyestablishedthetransformerwindingequivalentcircuitmodel,Focusesonmor

6、ethanordinary,sincethemulti-windingtransformeron-loadregulatingtransformatorwiththreekindsoftypicalstructuretransformerwindingimpactconditionsintheequivalentnetwork,calculationofcapacitanceequivalentnetworktransformerwindinginductorsparameters,thenestablishwindingequivalentne

7、twork,andgivesthestateequationofstateequationofthecoefficientmatrixmethod,themethodwiththestateequation.Analysisandcalculationintransformerwindingunderimpulsevoltagepotentialdistributionandgradientdistribution.Lastly,severaltypicalstructuresoftransformerwindingpotentialdistri

8、butionintheactualmeasurementandgradientdistributionandthecalculatedr