VFTO作用下变压器绕组内置MOV动态保护特性的研究

摘要

特快速暂态过电压(VFTO)是由气体绝缘变电站开关操作产生的一种陡波前过电压，它的直接入侵会对变压器绕组的纵绝缘造成极大危害。本文通过理论分析、数值计算和实际测量研究了VFTO作用下变压器绕组并联MOV的保护特性。本文首先建立了变压器绕组的多导体传输线模型(MTLs)，推导了基于时域有限差分法(FDTD)的求解多导体传输线模型的迭代公式，通过应用矢量匹配法逼近传输线频变阻抗，解决了时域有限差分法难以处理参数频变效应的问题。然后，建立了变压器绕组并联MOV的多导体传输线模型，并推导了基于FDTD求解该模型的迭代公式。最后，我们研究了一个连续式变压器绕组模型，测量并计算了该模型在VFTO作用下并联MOV前后的电位分布，对测量结果与计算结果的分析和比较不仅验证了所采用的计算模型和计算方法的正确性，同时也证明了在VFTO作用下用MOV保护变压器绕组的可行性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1变压器中的过电压

1.2抑制过电压保护绕组的主要方式

1.2.1外部保护方式

1.2.2内部保护方式

1.3本课题研究的意义和国内外研究现状

1.3.1研究的意义

1.3.2研究的现状

1.4本文完成的主要工作

第二章多导体传输线理论

2.1引言

2.2多导体传输线的模型及方程

2.2.1多导体传输线的模型

2.2.2多导体传输线的方程

2.3求解多导体传输线模型的时域有限差分法

2.4时域有限差分法的有效性验证

2.5含频变参数的多导体传输线方程的FDTD迭代公式

2.5.1含频变参数的多导体传输线方程

2.5.2矢量匹配法简介

2.5.3含频变参数的多导体传输线方程的FDTD迭代公式

2.6本章小结

第三章变压器绕组在VFTO作用下的电位分布

3.1引言

3.2变压器绕组的多导体传输线模型

3.2.1变压器绕组多导体传输线模型的建立

3.2.2变压器绕组分布参数的计算

3.2.3基于FDTD变压器绕组多导体传输线模型的解法

3.2.4基于FDTD变压器绕组多导体传输线模型解法的初步验证

3.3变压器绕组在VFTO作用下的电位分布

3.3.1实验和计算研究的模型

3.3.2变压器绕组在VFTO作用下的电位分布研究

3.4本章小结

第四章变压器绕组内置MOV保护特性的研究

4.1引言

4.2 MOV的特性分析

4.3变压器绕组并联MOV抑制过电压的理论分析

4.3.1 MOV保护的变压器绕组的方式

4.3.2 MOV保护的变压器绕组的原理

4.4变压器绕组并联MOV保护特性的研究

4.4.1并联压敏电阻的多导体传输线模型

4.4.2多导体传输线模型并联非线性电阻后的解法

4.4.3实验和计算中用来代替MOV的非线性电阻

4.4.4多导体传输线模型并联非线性电阻后的解法的初步验证

4.4.5并联非线性电阻后绕组的电位分布的研究

4.5本章小结

第五章结论与展望

参考文献

致谢

在学期间发表的学术论文和参加科研情况