陡波前过电压替代波形的研究

论文摘要

在GIS中快速暂态过电压对变压器等高压电气设备的绝缘危害很大,所以电气设备出厂之前需要做电气设备的绝缘实验和仿真,但现在还没有比较准确的VFTO替代波形,本文主要研究的VFTO替代波形,可以为高压仿真提供较为准确的特快速暂态过电压输入。本文应用EMTP-ATP建立了500kV、750kV、1000kV电压等级的GIS内部模型。研究VFTO替代波形需要大量主变处的VFTO波形,通过改变线路、元件参数、操作方式得到了各个电压等级下变压器入口处的VFTO仿真波形。参考雷电波幅值的确定方法,应用SPSS软件计算了变压器入口处的特快速暂态过电压幅值的期望和标准差。计算了变压器入口处VFTO的99%累积概率密度所对应的幅值。本文提出的VFTO替代波形表达式考虑了幅值、频率、幅值加权,并给出了它们的确定方法。最后得到了各个电压等级下的变压器入口处的VFTO替代波形。分别用仿真波形和替代波形作为激励对变压器绕组进行仿真计算,结果表明本文提出的波形可以较好的替代变压器入口处的VFTO。依据仿真得到的电压互感器入口处的VFTO,应用变压器入口处的VFTO替代波的计算方法,计算了电压互感器入口处的VFTO替代波。分别以替代波和仿真波作为输入,计算了电压互感器二次端口的干扰电压。对比结果表明,应用替代波研究VFTO对二次设备的影响是可行的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的提出
• 1.2 本课题研究概况
• 1.3 SPSS 软件介绍
• 1.3.1 SPSS 软件包中的K-S 检验
• 1.3.2 K-S 检验统计学上的定义及原理
• 1.3.3 显著性水平
• 1.4 本文所做的工作
• 第二章 特快速暂态电压的计算
• 2.1 简介
• 2.2 GIS 中各种主要元件的计算模型
• 2.2.1 母线的传输线模型
• 2.2.2 隔离开关的电弧模型
• 2.2.3 变压器等值入口电容
• 2.2.4 GIS 中各主要元件的等效电路
• 2.2.5 计算VFTO 时的步长选取
• 2.3 雷电流幅值取值方法
• 2.4 超、特高压GIS 元件参数及GIS 模型
• 2.4.1 500kV GIS VFTO 计算
• 2.4.2 750kV GIS VFTO 计算
• 2.4.3 1000kV GIS VFTO 计算
• 2.5 本章小结
• 第三章 VFTO 的替代波形研究
• 3.1 简介
• 3.2 VFTO 替代波形的提出
• 3.3 500kV GIS 主变处VFTO 的替代波形
• 3.3.1 500kV GIS 主变处VFTO 分析
• 3.3.2 仿真波与替代波对变压器内部绕组影响对比
• 3.4 750kV GIS 主变处VFTO 的替代波形
• 3.4.1 750kV 主变处VFTO 分析
• 3.4.2 仿真波与替代波对变压器内部绕组影响对比
• 3.5 1000kV GIS 主变处VFTO 的替代波形
• 3.5.1 1000kV 主变处VFTO 分析
• 3.5.2 仿真波形与替代波形对变压器内部绕组影响对比
• 3.6 本章小结
• 第四章 电压互感器入口处VFTO 替代波形的研究
• 4.1 125kV GIS 电压互感器出口处VFTO 计算
• 4.1.1 125kV GIS 电站简介
• 4.1.2 125kV GIS 的EMTP 模型
• 4.1.3 电压互感器入口处VFTO 分析
• 4.2 电压互感器处VFTO 的99%概率密度取值
• 4.3 电压互感器二次侧干扰电压计算
• 4.3.1 电压互感器的替代波形
• 4.3.2 电压互感器二次侧干扰电压计算
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
• 致谢
• 详细摘要