變壓器雷電沖擊電壓波形參數(shù)仿真

現(xiàn)場試驗及方法 1 35kv及以下電力電纜故障 探測沖擊電壓研究 張振鵬 （國網(wǎng)電力科學研究院） 摘要本文針對電力電纜故障探測施加的沖擊電壓，通過分析電纜故障類型、電介質(zhì)擊穿機理，通 過試驗模擬電纜故障并確定故障點放電電壓，提出了35kv及以下電力電纜故障探測沖擊電壓限值。 關鍵詞電力電纜故障探測沖擊電壓 0前言 技術人員在對電纜進行故障探測時需施加一個沖擊電壓，使電纜故障點放電。施加沖閃電壓 值依靠現(xiàn)場工作人員的經(jīng)驗。在進行故障探測時如果施加沖閃電壓過低，則不能實現(xiàn)故障點的有效 放電閃絡，致使不能快速準確的找到故障點。如果施加的沖閃電壓過高，由于運行中的電纜大多存 在絕緣老化（如絕緣層出現(xiàn)水樹等）；電纜的絕緣薄弱處在沖閃電壓的作用下可能出現(xiàn)新的擊穿， 或者造成電纜絕緣的損傷等現(xiàn)象。因此對不同電壓等級的電纜制定相應的故障探測沖擊電壓限值顯 得必要且具有實

高電壓第9章雷電及防雷裝置

確定了雙繞組變壓器漏電感和勵磁電感參數(shù),以一臺高阻抗變壓器設計為例,對阻抗電壓的設計值、仿真計算值及實際測量值進行了對比。

電力變壓器具有分配電能、實行經(jīng)濟運行、傳輸電能、降低損耗等重要作用,它是變電站、發(fā)電廠的主要電氣設備。電力變壓器能否安全運行關系著整個電網(wǎng)的穩(wěn)定與安全。過電壓現(xiàn)象是威脅變壓器穩(wěn)定運行的主要因素之一,因此,本文著重對電力變壓器的過電壓保護措施進行了探討。

針對農(nóng)網(wǎng)配電變壓器存在雷擊損壞隱患,現(xiàn)有規(guī)程規(guī)定的防護措施并不能完全保護變壓器,有必要研究提出強化防護措施并研究措施的防護效果。針對變壓器低壓繞組首端對外殼絕緣及高壓繞組中性點對外殼絕緣這兩個絕緣薄弱點及接地電阻阻值影響過電壓的問題,經(jīng)研究,提出三種防護措施:(1)加裝避雷器;(2)加裝電感線圈;(3)降低接地電阻。

介紹了雙繞組變壓器不同電容耦合面的理論計算方法,并對繞組分布電容參數(shù)進行分析和研究;針對案例使用ansys在二維和三維建模下仿真以獲得幾何電容參數(shù),并與理論公式的手算近似值進行比較,也涉及到變壓器的入口電容和αλ計算,最后按照能量法折算公式獲得各分布電容值,為系統(tǒng)仿真提供了數(shù)據(jù)支持。

新變壓器及大修后的變壓器首次投運前,應在額定電壓下進行沖擊合閘試驗,以此檢驗變壓器的絕緣強度及機械強度是否符合達到相關的要求。新變壓器投運前應沖擊五次,大修后變壓器沖擊三次,沖擊正常后方可投入運行。

為研究地下通信電纜感應過電壓在不同條件下的變化,采用vc++研發(fā)界面,通過vc++調(diào)用matlab畫圖,用fortran編程仿真研究了不同條件下地下通信電纜護套與芯線間雷電感應過電壓,并分析了仿真結果,提出了降低地下通信電纜感應過電壓的建議。

介紹了一種基于變壓器套管電容采集電網(wǎng)過電壓的方法,闡述了套管末屏電壓傳感器的設計原理。

常用變壓器的種類與特點 一、常用變壓器的分類可歸納如下： (1)按相數(shù)分： 1)單相變壓器：用于單相負荷和三相變壓器組。 2)三相變壓器：用于三相系統(tǒng)的升、降電壓。 (2)按冷卻方式分： 1)干式變壓器：依靠空氣對流進行冷卻，一般用于局部照明、電子線路等小容量變壓器。 2)油浸式變壓器：依靠油作冷卻介質(zhì)、如油浸自冷、油浸風冷、油浸水冷、強迫油循環(huán)等。 (3)按用途分： 1)電力變壓器：用于輸配電系統(tǒng)的升、降電壓。 2)儀用變壓器：如電壓互感器、電流互感器、用于測量儀表和繼電保護裝置。 3)試驗變壓器：能產(chǎn)生高壓，對電氣設備進行高壓試驗。 4)特種變壓器：如電爐變壓器、整流變壓器、調(diào)整變壓器等。 (4)按繞組形式分： 1)雙繞組變壓器：用于連接電力系統(tǒng)中的兩個電壓等級。 2)三繞組變壓器：一般用于電力系統(tǒng)區(qū)域變電站中，連接三個電壓等級。 3)自耦變電器：用于連接不同電壓的電力系統(tǒng)。也可做為普

變壓器油的擊穿電壓 將電壓施加于絕緣油時，隨著電壓增加，通過油的電流劇增，使 之完全喪失所固有的絕緣性能而變成導體，這種現(xiàn)象稱為絕緣油的擊 穿。絕緣油發(fā)生擊穿時的臨界電壓值，稱為擊穿電壓，此時的電場強 度，稱為油的絕緣強度，表明絕緣油抵抗電場的能力。擊穿電壓u(kv) 和絕緣強度e(kv/cm)的關系為 e=u/d(2-26) 式中d-電極間距離(cm)。 純凈絕緣油與通常含有雜質(zhì)的絕緣油具有不同的擊穿機理。 前者的擊穿是由于游離所引起，可用氣體電介質(zhì)擊穿的機理來解 釋，即在高電場強度下，油分子碰撞游離成正離子和電子，進而形成 了電子崩。電子崩向陽極發(fā)展，而積累的正電荷則聚集在陰極附近， 最后形成一個具有高電導的通道，導致絕緣油的擊穿。 通常絕緣油總是或多或少含有雜質(zhì)，在這種情況下，雜質(zhì)是造成 絕緣油擊穿的主要原因。油中水滴、纖維和其他機械雜質(zhì)的介電系數(shù) ε比油的

研制了一種結構緊湊、電壓升壓倍數(shù)高達109倍的200kv級脈沖變壓器,以實現(xiàn)高壓脈沖變壓器的小型緊湊化。用電磁理論分析、電路模擬及實驗測試3種方法對變壓器的耦合、耐壓和輸出特性進行了研究,對重要參數(shù)進行了計算和設計。采用晶粒取向硅鋼薄帶作為變壓器磁芯,且磁芯閉合,變壓器的有效耦合系數(shù)高達0.95以上。高分子材料的絕緣套筒結構和分層交替的繞線方式,使得變壓器在初級低壓充電2.1kv時,次級可輸出幅度為230kv、半高全寬為3μs的高電壓脈沖。模擬和實驗結果驗證了理論設計的合理性。

傳統(tǒng)的級聯(lián)型固態(tài)變壓器存在級聯(lián)單元間直流母線電壓不平衡的問題,嚴重影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。常規(guī)的解決辦法是控制各個級聯(lián)脈寬調(diào)制(pwm)整流器或者雙向dc-dc變換器,來調(diào)節(jié)每個單元的直流母線電壓大小,但其控制復雜,運算量巨大,在級聯(lián)數(shù)量較大時甚至無法使用。該文提出了一種新型的具有電壓自平衡能力的級聯(lián)型固態(tài)變壓器,介紹了其拓撲結構和控制方法,分析了其自平衡的工作原理,并研究了其參數(shù)變化的影響。這種級聯(lián)型固態(tài)變壓器不需要任何額外的電壓平衡控制,完全依靠拓撲電路實現(xiàn)電壓的自動平衡,能夠大大簡化控制系統(tǒng)。仿真結果驗證了該固態(tài)變壓器的電壓自平衡能力,表明其具有良好的工作性能。

介紹了用隔離變壓器降低ups零地電壓的方法,解決了ups上電開機前零地電壓低,而開機后零地電壓升高的現(xiàn)象.

為改善指揮儀的電磁兼容性能,降低傳導發(fā)射干擾,可以在電源輸入端加一級或二級隔離變壓器,但這個方法有弊病,本文就如何解決這個問題作了探討。

提出一種基于補償電壓的變壓器電壓差動保護。以單相雙繞組變壓器為例在正常變壓器回路方程的基礎上定義補償電壓的概念,并給出了三相變壓器補償電壓的表達式。深入分析了變壓器調(diào)壓分接開關位置變化、漏電抗參數(shù)計算誤差以及ct變換誤差對基于回路方程差值的變壓器保護以及補償電壓的幅值、相位的影響,在此基礎上提出了綜合補償電壓幅值和相位特征的變壓器電壓差動保護。利用atp仿真軟件獲得變壓器各種運行狀態(tài)下的數(shù)據(jù),分析結果表明了本方法的正確性和可行性。

零地電壓的產(chǎn)生是由于不平衡負載產(chǎn)生的基波電流）以及3次和如次諧波產(chǎn)生的高次諧波電流，其有效值包括不平衡基波電流和高次諧波電流，標準限值為有效值2v（gb50174-2008），這是衡量零線是否接好的方法；但是1v不等于沒有問題，5v也可能不發(fā)生問題。

擊穿電壓是變壓器油品質(zhì)的重要參數(shù),針對變壓器油擊穿電壓難測試問題,提出基于核主元分析和最小二乘支持向量機的預測方法。為了提高變壓器油擊穿電壓的軟測量預測精度,本文選取與擊穿電壓關聯(lián)性強的4個參量建立核主元分析模型進行特征提取,消除數(shù)據(jù)的相關性,得到的4個主成分的方差累計貢獻率達96.84%,以此4個主成分作為最小二乘支持向量機軟測量模型的輸入;采用交叉驗證法選取最小二乘支持向量機的懲罰參數(shù)和徑向基核函數(shù)參數(shù),建立核主元分析的最小二乘支持向量機變壓器油擊穿電壓的預測模型,與bp神經(jīng)網(wǎng)絡和最小二乘支持向量機方法進行比較,采用平均相對誤差和均方根誤差來評價模型的性能指標。實驗結果表明,本文提出的預測模型預測精度高、泛化能力好,能夠滿足變壓器油擊穿電壓的測量需求。

高職《電工電子技術》教材中，對變壓器變壓原理的講述，通常是在忽略變壓器繞組的電阻壓降和漏磁電動勢的情況下，根據(jù)交流鐵芯線圈中的電壓、電流與磁通的關系式：e=4．44fnфm，得出變壓器的變壓比。如果用相量計算方法，不僅能得出變壓器變壓比，還可清楚知道變壓器原、副繞組的電壓相位關系。

首先對變壓器絕緣材料加以分析,其次提出了高電壓大容量變壓器絕緣技術的實際應用,最后提出幾點個人建議,希望通過粗淺的闡述能夠進一步推進電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行,提高電力企業(yè)的運行效益。

低壓廠用變壓器阻抗電壓的選擇決定了變壓器能量的損耗,并直接影響到系統(tǒng)的供電質(zhì)量。低壓廠用變壓器阻抗電壓的選擇主要取決于低壓電器的動熱穩(wěn)定及斷流能力。在選擇大分斷低壓電器系統(tǒng)設計中,除了一級配電點滿足系統(tǒng)要求外,還應對二級配電點的分斷能力進行校核。

闡述了超高壓電壓互感器沖擊電壓分布計算的電路模型、參數(shù)計算和電路方程計算的方法，計算了三種不同結構的模型，并就這些結構的特點對沖擊電壓分布的影響進行了比較。