快速暫態(tài)過電壓及其在變壓器繞組上分布的分析與計算.pdf

1、氣體絕緣全封閉式組合電器(GIS)中，由于隔離開關(guān)操作所引起的快速暫態(tài)過電壓(VFTO)具有上升時間短及幅值高的特點，具有幾納秒到幾十納秒的波頭，這種具有截波特征的快速暫態(tài)過電壓對于 GIS 設(shè)備不同部位，如母線支撐件、套管以及開關(guān)本身的絕緣都有很大的危害，影響開關(guān)設(shè)備本身的可靠性，甚至危及到相連設(shè)備變壓器的絕緣性能。 本文首先針對GIS中隔離開關(guān)分合母線充電電流時產(chǎn)生的快速暫態(tài)過電壓電路，給出了元件的動態(tài)電路模型和參數(shù)值，建立

2、了暫態(tài)過電壓計算的節(jié)點電壓方程，從而對快速暫態(tài)過電壓進行了數(shù)值模擬，計算了不同部位的暫態(tài)過電壓的波形，給出了不同元件上暫態(tài)過電壓的幅值及發(fā)生時間，討論了元件參數(shù)變化對VFTO幅值的影響，分析了VFTO的頻率及幅值特征，從而研究VFTO對GIS設(shè)備中元件絕緣的影響。 VFTO對GIS的相連設(shè)備電力變壓器的絕緣構(gòu)成了威脅。本文針對VFTO的特點，利用變壓器的分布參數(shù)的暫態(tài)電路模型，建立了求解電力變壓器繞組匝間和餅間的暫態(tài)過電壓的節(jié)點

3、電壓方程，并對暫態(tài)網(wǎng)絡(luò)進行了求解，計算了變壓器繞組匝間和餅間的暫態(tài)過電壓分布，給出了匝間和餅間的最大過電壓幅值及發(fā)生位置。 針對VFTO的特點，建立變壓器以一餅為一根傳輸線的多導(dǎo)體傳輸線模型(MTL)，給出了求解的數(shù)學(xué)模型，并利用時域有限差分法(FDTD)對變壓器繞組中的暫態(tài)電壓分布進行計算，與利用分布參數(shù)暫態(tài)電路模型對繞組暫態(tài)電壓分布進行計算的結(jié)果相比較，結(jié)果表明，以線匝為單元對繞組暫態(tài)電壓進行計算更能反映變壓器繞組的暫態(tài)電壓