[發明專利]一種用于低壓側脈沖注入的變壓器模型及構建方法

有效

• 申請號: 202011135609.1
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112380638B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 李文;劉紅文;梁軍;黃繼盛;張春麗;王萍;陳雪姣
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司臨滄供電局
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20;G06F113/04
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本發明涉及一種用于低壓側脈沖注入的變壓器模型及構建方法，該模型包括Dyn接法的配電變壓器，高壓端口繞組首尾相連接為三角形，模型低壓端口尾端接在一起，構成星型接線；Yyn接法的配電變壓器，模型高壓端口繞組尾端接在一起，連接為星型，模型低壓端口尾端接在一起，構成星型接線。本發明建立了更為精確的變壓器模型，為信號在變壓器中的傳播提供了理論和更為準確的模型。通過考慮雜散電容在模型中體現出這兩種傳遞關系，可適用于一定高頻下信號的傳播。

技術領域

本發明涉及電力領域，尤其涉及一種用于低壓側脈沖注入的變壓器模型及構建方法。

背景技術

眾所周知，電力變壓器是電力系統中重要組成部分，在能量傳遞過程中起重要作用。但變壓器設計時只為傳輸50/60Hz的低頻信號，不關注其對于高頻信號的傳輸。如果在變壓器低壓側注入高頻脈沖信號傳輸到高壓側后，利用這個信號進行故障定位，則需要研究高頻信號在電力變壓器對于高頻信號的傳輸特性。

傳統工頻變壓器模型為T型等效模型。脈沖信號屬于高頻，傳統只表示電磁耦合傳遞關系的工頻等效電路無法完全滿足脈沖信號傳輸的需求。在脈沖信號的低頻范圍內，脈沖信號通過電磁耦合傳遞信號；在脈沖的高頻部分，考慮到變壓器中繞組間，線圈間，繞組對外殼有雜散電容，這些雜散電容在高頻范圍內呈現低阻抗，脈沖信號通過電容耦合傳遞信號。由此可見，變壓器高頻模型需體現出這兩種信號傳輸方式。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出一種用于低壓側脈沖注入的變壓器模型及構建方法，為研究高頻信號在電力變壓器中的傳輸特性提供更加準確的模型。本發明是具有兼具高頻低頻傳輸特性的變壓器模型，具有能夠研究脈沖信號傳輸特性的特點。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種用于低壓側脈沖注入的變壓器模型，包括Dyn接法的配電變壓器，高壓端口繞組首尾相連接為三角形，模型低壓端口尾端接在一起，構成星型接線；

Yyn接法的配電變壓器，模型高壓端口繞組尾端接在一起，連接為星型，模型低壓端口尾端接在一起，構成星型接線。

本發明還涉及上述模型的構建方法，按以下進行：

（1）對于低壓側繞組：

將低壓側繞組看作多個單層式線圈串聯，單層式線圈使用一個1：1單相變壓器等效，即每個低壓側層式線圈對應使用1個單相變壓器，變壓器勵磁阻抗為層式線圈內阻和自感；同時考慮相鄰單層式線圈上下間電容；靠近外殼端相連單相變壓器從上到下分別為低壓側線圈第一圈到最后一圈；垂直方向第一圈和最后一圈和外殼之間設置雜散電容，外殼接地；

（2）對于理想變壓器：將高壓低壓繞組分隔開，變比為n:1；

（3）對于高壓側繞組：

將高壓側繞組看作是多個層式線圈串聯，單層式線圈使用一個1：1單相變壓器等效，即每個高壓側層式線圈對應使用1個單相變壓器；變壓器勵磁阻抗為層式線圈內阻和自感；同時考慮相鄰單層式線圈上下間電容；靠近外殼端相連單相變壓器從上到下分別為高壓側線圈第一圈到最后一圈；垂直方向第一層和最后一層和外殼之間設置雜散電容；

對于高、低壓側間電容：高低壓側間設置雜散電容。

進一步地，所述變壓器模型適用于高頻信號。

進一步地，不同連接組別變壓器模型由三個單相變壓器模型不同接線得到。

進一步地，低壓側星型接法則為三個單相變壓器互相連接，三個單相變壓器負極互相連接；高壓側三角型接法則為上一個單相變壓器負極和下一個單相變壓器互相連接。

相對于現有技術，本發明具有如下優點：