SFSZ11-180000/220电力变压器绕组波过程仿真与软件分析

摘要

变压器是电力系统中最主要的电气设备之一，近年来有载调压变压器在电力系统中得到了广泛的应用。随着有载调压变压器的广泛应用，变压器绕组的绝缘问题也日渐受到人们的关注。变压器绝缘结构设计是电力变压器结构设计中一项重要而复杂的工程，变压器能安全运行是电力系统安全、可靠、稳定、经济运行的关键因素之一。
　　绕组波过程的计算与分析对电力变压器绝缘结构设计起重大的指导作用。本文以一台220kV三相有载调压电力变压器为例，建立变压器绕组等值电路，根据模型及理论计算公式计算出等值电路中的电感值、电容值及电阻值。以高压绕组中K1段为例，用VB程序计算出其纵向电容值。以此来分析绕组波过程。通过程序分别计算出内屏～连续式和连续式高压绕组的初始电位分布和电位梯度分布。再运用Simulink软件对不同绕制形式的高压绕组进行波过程的仿真计算，并进行对比分析。
　　本文采用了Simulink仿真软件，分别对在三种分接情况下，该有载调压变压器高压绕组与调压绕组的初始分布和振荡过程进行了仿真计算，分析得出在相应的分接情况下，调压绕组和高压绕组的初始电位分布和电位梯度。调压绕组初始分布电位值和梯度电位值都较小，高压绕组在三种不同分接下的初始分布和电位梯度分布相似且与单独计算高压绕组的仿真结果基本相同。
　　通过Simulink仿真，我们发现连续式最大梯度电位大于内屏-连续式绕组最大梯度电位，其对应的绝缘裕度内屏-连续式绕组较大，在与试验数据对比之下，高压绕组采用内屏-连续式比较安全可靠。并且，我们可以得到高压绕组和调压绕组的振荡过程图，其中调压绕组在额定分接时初始电位分布是递减的，在最大分接和最小分接时振荡过程相似，不是递减而是出现小波峰;而高压绕组在最大分接时振荡最大电位接近入波电压，在最小和额定分接时振荡最大电位略低于入波电压的幅值。本文通过高压绕组的最大振荡电位来计算绕组的主绝缘和端部绝缘裕度，结果证明，高压绕组和调压绕组间的主绝缘，高压绕组的端部绝缘，都符合绝缘裕度的要求。
　　最后设计了SFSZ11-180000/220有载调压电力变压器的雷电冲击试验方案，对变压器进行雷电冲击试验，得到了50％电压雷电冲击波形和100％电压雷电冲击波形，该变压器通过了雷电冲击试验。试验结果与仿真结果相吻合，验证了仿真的正确性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 有载调压变压器绕组波过程国内外研究现状

1．3 本文的主要内容

第2章 电力变压器波过程参数计算

2．1 有载调压变压器电感参数的计算

2．2 有载调压电力变压器电容参数的计算

2．2．1 绝缘介质的等值介电常数计算

2．2．2 有载调压电力变压器几何电容计算

2．2．3 纵向等值电容计算

2．3 有载调压电力变压器电阻参数计算

2．4 本章小结

第3章 不同高压绕组形式下的波过程分析

3．1 由等值电路法计算高压绕组的波过程

3．1．1 有载调压电力变压器绕组等值电路

3．1．2 根据等值电路求解绕组波过程

3．2 高压绕组波过程的编程计算与分析

3．2．1 内屏-连续式高压绕组的波过程编程计算与分析

3．2．2 连续式高压绕组的波过程编程计算与分析

3．3 高压绕组波过程Simulink仿真计算与分析

3．3．1 高压绕组的Simulink仿真电路

3．3．2 内屏-连续式高压绕组波过程的Simulink仿真与分析

3．3．2 连续式高压绕组波过程的simulink仿真与分析

3．4 simulink仿真结果与试验数据对比分析

3．5 本章小结

第4章 有载调压电力变压器绕组波过程仿真与分析

4．1 波过程的Simulink仿真电路

4．2 高压绕组与调压绕组初始分布仿真分析

4．3 高压绕组振荡仿真分析

4．4 调压绕组振荡仿真分析

4．5 本章小结

第5章 SFSZ11-180000／220纵绝缘分析及试验结果分析

5．1 VLN纵绝缘分析软件介绍

5．2 SFSZ11-180000／220 VLN纵绝缘分析

5．3 线端的雷电全波冲击试验结果及分析

5．4 本章小结

结论

参考文献

致谢