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1000kV特高压交流变压器端口宽频等效电路模型

李小萌  
【摘要】:特高压交流变压器作为特高压输电工程中的关键设备,由于高电压、大体积的特点,其所涉及到的相关技术问题比低电压等级的变压器要复杂的多。在特高压交流系统运行过程中,由于断路器、隔离开关动作等产生的操作过电压,雷击产生的雷击过电压等,会使特高压交流变压器承受过电压。因此需要建立特高压变压器的宽频模型,为输电系统的电磁暂态仿真和过电压分析提供必要条件。本文以1OOOkV特高压交流变压器为研究对象,在雷电过电压条件下,进行不同工程应用场景下的端口宽频建模,参数计算,仿真验证,宽频模型与电磁暂态常规模型的对比分析等研究。首先,介绍了特高压交流变压器的结构,研究了大尺寸设备的阻抗宽频特性频域测量方法,通过“开路、短路、负载校验”来消除引线的影响,并通过理论分析说明了不同布线方式下测量的一致性;叙述了变压器端口遭雷击时,其余端口的阻抗等效方法,介绍了对特高压交流变压器进行整体建模的测量方案。然后,说明了单端口宽频等效电路模型的建模思路,利用矢量匹配和无源修正法,对导纳进行有理函数拟合,再根据网络综合法建立端口宽频等效电路,对本文模型和入口电容模型进行频域和时域的对比,对时域仿真中端口电压的峰值和上升沿进行了重点分析。最后,介绍了由低频磁模型和高频修正模型相结合的双端口宽频建模及参数计算,并对双端口宽频等效电路模型进行时域仿真,与时域测量结果相校验,验证模型的正确性;并将双端口宽频等效电路模型和双端口低频磁模型仿真结果做对比,说明模型的修正效果。


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