線體耦合變壓器的工作原理
發(fā)布時間：2013-08-06 新聞來源：一覽變壓器英才網(wǎng)
變壓器Y側(cè)中性點直接接地，節(jié)點導(dǎo)納矩陣中和中性點對應(yīng)的行和列可直接劃去；若Y側(cè)中性點不接地，采用接點消去法，消去節(jié)點導(dǎo)納矩陣中和中性點對應(yīng)的行和列，具體方法可參照下文消去變壓器內(nèi)部故障節(jié)點的操作，相應(yīng)的Im和Um向量各降一維。最后將該模型轉(zhuǎn)化為序分量以使其它網(wǎng)絡(luò)元件的導(dǎo)納矩陣有簡潔的形式。具體分析如下：（1）事實上，在系統(tǒng)正常穩(wěn)態(tài)運行時該模型和常用的由正序空載、短路試驗建立的變壓器穩(wěn)態(tài)等值電路保持一致，但是，基于多線圈耦合的變壓器數(shù)學(xué)模型再現(xiàn)了變壓器的繞組聯(lián)結(jié)關(guān)系，物理概念更為清晰。
�。�2）同樣由于模型再現(xiàn)了變壓器的繞組結(jié)構(gòu)，不論變壓器△側(cè)或不接地Y側(cè)發(fā)生何種性質(zhì)的故障，零序電流將被限制在非常小的值。由于計算過程的舍入誤差，零序電流不會嚴(yán)格到零，這和實際電力系統(tǒng)中存在零序泄漏電流的情況相似。
�。�3）若變壓器△側(cè)或不接地Y側(cè)發(fā)生單相接地，零序電流同樣被限制在接近于零的小值，從而使流經(jīng)過渡電阻的電流非常小，但已經(jīng)足夠?qū)⒐收舷嚯妷豪椭吝m當(dāng)?shù)闹担@也和實際電力系統(tǒng)的情況類似，意味著對該種故障不需專門考慮。
變壓器內(nèi)部故障狀態(tài)的近似模型概述模擬變壓器內(nèi)部故障是非常困難的。在有電源側(cè)經(jīng)過繞組入地或進入其它相的故障電流是勵磁性質(zhì)的，將使不同的鐵心柱飽和程度不同；同一鐵心柱上的線圈在不同的高度電流不同也使磁場畸變。令人可信的仿真可以先用有限元法求解磁場分布，再確定電抗參數(shù)<13-14>。然而，往往缺乏足夠的資料形成求解磁場必須的條件，同時故障分析的研究目的也允許一定的近似。本文采用如下步驟建立近似模型。
分割繞組假定短路阻抗和勵磁損耗不變，根據(jù)修正后的勵磁電抗，按文獻(xiàn)<12>可以得到式（1）所描述的變壓器原始阻抗模型。事實上，由于故障繞組在短路點前后的電流不同，必須分割。非故障繞組自、互阻抗不變，與新增繞組有關(guān)的參數(shù)按照以下原則計算：與匝數(shù)比一致、考慮漏磁因子、保持與原繞組在相同激勵狀況下磁鏈不變。PatrickBASTARD等在文獻(xiàn)<15>中按上述原則研究了變壓器內(nèi)部故障時對各繞組漏磁因子的處理及繞組參數(shù)的計算。由于難以獲得變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)和故障點的空間位置，用以下經(jīng)驗方法近似考慮漏磁的影響：（1）繞組對地短路，被分割成的兩部分漏磁因子σ1為0.01.（2）繞組內(nèi)部發(fā)生匝間短路，被短路線圈與未被短路線圈間漏磁因子σ2為0.3，其它均取0.01.（3）新分割出的線圈與其它不同相或不同側(cè)的線圈間互感按匝數(shù)比劃分。
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