变压器绕组变形仿真与试验研究

论文摘要

变压器是电力系统中重要的电气设备，担负着变换电压、传递能量的重要任务，其运行情况影响着电力系统的安全。绕组变形是变压器的常见故障，在众多检测方法中，频率响应分析法是一种很有效的方法，已在各国得到推广和应用。虽然频响法的应用已经相当普遍，但是至今仍没有统一的标准和固定的尺度。因此，对频响法检测变压器绕组变形的深入研究是很必要的。本文基于频响法，建立变压器绕组等效模型，进行仿真分析；并在实验室条件下，对一台配电变压器进行实际试验，进而作深入的对比分析。建立变压器绕组等效模型，进行仿真分析。模型中电阻性因素R、Rs和Rg的变化只改变频率响应特性的幅值，而不造成谐振频率的偏移。通过改变模型中各级电感L、对地电容Cg和串联电容Cs的仿真表明，它们对幅频响应幅值的影响都随着频率的增加而增大；对幅频响应谐振频率的影响却各不相同：L在低频段作用较大，Cs在高频段作用较大，Cg在高频段和低频段的作用要比中频段明显。在不同频段，变压器绕组可以用不同的简化模型来仿真。构建高压套管的“T”型等效电路，仿真结果表明套管的有无对FRA结果有较明显的影响。在配电变压器上的试验表明，频响法的可重复性和三相一致性良好，测量引线的长短对测试结果有很大影响。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 变压器绕组变形的研究背景及意义
• 1.2 变压器绕组变形的检测方法
• 1.2.1 低压脉冲法
• 1.2.2 频率响应分析法
• 1.2.3 短路阻抗法
• 1.2.4 在线监测漏抗法
• 1.2.5 内窥镜法
• 1.2.6 振动法
• 1.3 国内外频响法检测变压器绕组变形的研究现状与发展趋势
• 1.3.1 国内外频响法的研究现状
• 1.3.2 频响法的发展趋势
• 1.4 论文所做的主要工作
• 1.5 本章小结
• 第二章 变压器绕组变形分析
• 2.1 变压器结构
• 2.1.1 铁心
• 2.1.2 绕组
• 2.2 造成变压器绕组变形的因素
• 2.3 变压器绕组变形的形式
• 2.4 变压器绕组变形的危害
• 2.5 本章小结
• 第三章 变压器绕组等效模型
• 3.1 经典模型
• 3.2 由经典模型改进的模型
• 3.3 RLC 电路模型
• 3.3.1 矩阵方程求取参数
• 3.3.2 实测曲线求取参数
• 3.3.3 变压器原始数据求取参数
• 3.4 本章小结
• 第四章 频响法检测变压器绕组变形的仿真
• 4.1 Multisim 仿真软件介绍
• 4.2 变压器绕组等效模型的建立
• 4.3 变压器绕组变形的仿真实验
• 4.3.1 R、Rs 和 Rg 对 FRA 结果的影响
• 4.3.2 串联电容 Cs 对 FRA 结果的影响
• 4.3.3 电感 L 对 FRA 结果的影响
• 4.3.4 对地电容 Cg 对 FRA 结果的影响
• 4.3.5 不同频段上变压器绕组的简化等效模型
• 4.3.6 高压套管对 FRA 结果的影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 变压器绕组的 FRA试验
• 5.1 变压器绕组 FRA 试验的测试系统
• 5.2 接线方式的选择
• 5.2.1 高、低压绕组分别试验的接线方式
• 5.2.2 高、低压绕组同时试验的接线方式
• 5.3 试验注意事项
• 5.4 配电变压器绕组的 FRA 试验
• 5.4.1 频响法的三相一致性
• 5.4.2 频响法的可重复性
• 5.4.3 测量引线对 FRA 试验结果的影响
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢