变压器类绕组宽频模型及快速时域算法的研究

摘要

特快速暂态过电压(VFTO)作用下变压器绕组的过电压计算对于变压器的绝缘设计是非常重要的,现有的频域计算方法非常费时,而时域有限差分法在处理边界条件又不十分方便。本文采用时域有限元法,使用矢量匹配与递归卷积处理频变参数,提出一种时域直接计算变压器绕组多导体传输线模型过电压分布的快速方法。由于有限元法选用电压电流为同一节点,在处理边界条件时非常方便,矢量匹配与递归卷积结合可在时域解决频变问题并且具有计算量小的特点,可实现快速计算。本文对一个实际的实验变压器绕组的VFTO下的过电压进行了计算,通过实验与仿真结果对比验证了本文所提方法的可行性、正确性和快速性。基于上述方法,基于Matlab、VC++和LabVIEW平台,采用混合编程开发了电力变压器特快速暂态过电压计算软件,可用于变压器内部过电压的分析及变压器设计。

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第1章 绪论

1.1 课题背景及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1高频变压器模型

1.2.2高频模型的参数确定过程

1.2.3实例

1.3 本文主要工作

第2章 变压器类绕组宽频模型及快速计算方法

2.1 变压器类设备绕组的多导体传输线模型

2.1.1 多导体传输线理论

2.1.2 变压器分布参数模型的建立

2.2 求解含有频变参数的多导体传输线的时域有限元法

2.2.1 未考虑频变阻抗参数的多导体传输线的时域有限元法

2.2.2 考虑频变阻抗参数的多导体传输线的时域有限元法

2.2.3 考虑频变阻抗参数的多导体传输线的时域有限元法求解步骤

第3章 变压器类绕组宽频模型及过电压计算与分析

3.1 实验及算法验证

3.2 500kV变压器主变高压线圈的电压分布计算

3.2.1 基本参数

3.2.2 变压器入口VFTO波形

3.2.3 计算结果与分析

3.4结论

第4章 变压器类绕组设备过电压计算软件设计

4.1 绕组设备内部过电压计算软件开发

4.1.1 MATLAB 软件

4.1.2 Vsiual C++

4.1.3 Vsiual C++和MATLAB混合编程

4.1.4 LabVIEW开发环境

4.2 变压器绕组内部过电压计算软件

4.2.1工程管理

4.2.2 变压器参数输入

4.2.3 激励信号输入

4.2.4 VFTO暂态过电压计算

4.2.5 计算结果显示

4.2.6 计算报告

4.3 结论

第5章 结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果

攻读硕士学位期间参加的科研工作

致谢

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