基于宽频等效模型的10 kV配电变压器过电压研究
2021-09-14熊觊新肖私宇
重庆电力高等专科学校学报 2021年3期
熊觊新,肖私宇
(1.国网重庆市电力公司 市北供电分公司,重庆 401147;2.国网重庆营销服务中心,重庆 400023)
10 kV配电变压器是连接电网和用户的电能转换设备,其体积比较小,结构相对简单,而且损耗相对较小,安装维护操作也很方便,在用电量较小的城市或乡村应用广泛,对配电网起着至关重要的作用。10 kV配电变压器在雷电入侵下,将起到承受雷电过电压的作用。当一侧承受过电压时,过电压将通过磁耦合与电耦合作用,从该侧传到另一侧,从而在另一侧耦合电压,形成并传递过电压,且在两侧均产生高幅值的过电压。运行经验统计表明,雷电过电压造成的配电网故障,已超过配电网总故障的90%。因此,为了保证10 kV配电变压器在传递过电压时能正常工作、电力系统能可靠运行,建立适用范围广泛的配电变压器过电压传导理论模型,对过电压在配电变压器内部传导的电磁暂态耦合机理及频率特性进行研究,并充分认识了解传递过电压的机理,就显得非常有必要。
1 配电变压器过电压模型
1.1 互感模型
如图1所示,将磁路假设成线性的,就可以用具备自感和互感耦合的电路表示变压器。此模型最早提出于20世纪50年代,然后经过了不断的改进。其优点在于没有忽略绕组之间的自感和互感,因此在励磁为线性的部分,能够取得更精准的数值[1]。

图1 互感模型
1.2 低频电磁转换耦合模型
低频电磁耦合变压器模型主要是为了潮流计算更加方便而研究出来的,其模型种类较多,比较基本的为T型等效电路和相关近似等效电路,若考虑变压器铁芯饱和问题[2],则如图2所示。……
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