脉冲信号在变压器绕组中的传输分析与高压套管的电场计算.pdf

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1、第46卷第6期Vol．46No．62009年6月TRANSFORMERJune2009试验研脉冲信号在变压器绕组中的传输分析与究高压套管的电场计算121131刘新颖，徐阳，宇凯，陈建华，解利斌，张宏炯（1.北京市电力公司房山供电公司，北京102401；2.西安交大科技园博源电气有限责任公司，陕西西安710049；3.北京市电力公司门头沟供电公司，北京102300）摘要：对局部放电信号和外部干扰信号在变压器绕组中的传输过程进行了仿真，计算了传感器安装前后变压器高压套管的电场分布。关键词：变压器；局部放电；电流传感器；电场中图分类号：TM406文献标识码：B文章

2、编号：1001－8425（2009）06－0035－05AnalysisofPulseSignalPropagationinTransformerWindingandComputationofElectricFieldsinHighVoltageBushing121131LIUXin-ying,XUYang,YUKai,CHENJian-hua,XIELi-bin,ZHANGHong-jiong（1.FangshanPowerSupplyCompany,BeijingElectricPowerCompany,Beijing102401,China;2.Boy

3、uanElectricCorporationCo.,Ltd.,Xian710049,China;3.MentougouPowerSupplyCompany,Beijing102300,China）Abstract：Thetransmissionsofpartialdischargesignalanddisturbancesignalinthetransformerwindingaresimulated.Theelectricfielddistributionofhighvoltagebushingwithsensorsandwithoutsensorsare

4、computed.Keywords：Transformer；Partialdischarge；Currentsensor；Electricfield别是绕组单位长度上的电感、电阻、纵向电容和对地1引言电容；Rs、Rg是相邻绕组段的绝缘电阻和每段绕组对电力变压器是电力系统的关键设备之一，其运地的绝缘电阻；每段绕组与其他绕组间的互感用行状态对于电网的安全经济运行至关重要。变压器M1，…Mi，…MN来描述；Lr为单位绕组的寄生电感；运行的可靠性主要取决于绝缘性能，而局部放电特Re为绕组中性点的接地电阻，N为绕组单元的数性则是衡量电力变压器绝缘系统质量的重要指标。目

5、；将Cs、Rs、Lr的分支用Ys导纳等效，Cg、Rg的分支近年来，局部放电在线检测已经成为绝缘学科的热用Yg导纳代替。点课题。西安某公司于2001年研制的BYT-Ⅱ型变压器局部放电在线监测系统，已在多家发电厂和变YsYsRsRs电站运行。该系统采用脉冲电流法检测变压器的局CsLrCsLrMN1部放电，采用高频小电流传感器耦合放电脉冲电流Mii0（t）u0（t）RLM1R信号，经信号预处理及放大后由采集卡采样并经上、u（t）uN（t）i1（t）u1（t）N-1iN（t）下位机系统实现局部放电各参数的测量。YYgCggCgRgRgRe2等效电路模型2.1变压器绕

6、组等效电路模型图1变压器绕组的等效电路变压器绕组是局部放电信号传播的直接路径，其等效电路模型如图1所示。图1中L、R、Cs、Cg分Fig.1Equivalentcircuitoftransformerwinding36第46卷2.2传感器电路模型耦合电容至另一变电站电流传感器均是由以铁氧体为磁心的罗高夫斯总线1基线圈、串联的滤波电容及采样电阻、电磁屏蔽盒等CTCT构成。小尺寸传感器的等效电路见图2。图2中MCTCT为线圈的互感，L、R、R0分别为副边线圈的自感、等总线2效电阻和取样电阻，C为线圈的等效杂散电容。LRI1（t）MCVT断路器主变（A）R隔离开关

7、U（t）C0U0（t）1图4220kV变电站电气接线图Fig.4Connectiondiagramof220kVsubstationI（t）图2小尺寸传感器等效电路150pF、100pF、1000pF；各段母线用T形电路等效，Fig.2Equivalentcircuitofsmallsensor各参数根据一定的传输线种类计算，电容式电压互感器用RLC串联电路等效，忽略相间耦合和高压侧由于大尺寸电流传感器存在不可忽略的线圈漏与低压侧的耦合。感、磁化电感及寄生电容等分布参数，考虑了这些分在变压器绕组内部施加一电压源作为变压器局布参数后的电流源等效电路如图3所示。

8、图3中，部放电产生的电压，传感器上所测得的电压波形如