[发明专利]一种用于低压侧脉冲注入的变压器模型及构建方法

说明书

本发明涉及一种用于低压侧脉冲注入的变压器模型及构建方法，该模型包括Dyn接法的配电变压器，高压端口绕组首尾相连接为三角形，模型低压端口尾端接在一起，构成星型接线；Yyn接法的配电变压器，模型高压端口绕组尾端接在一起，连接为星型，模型低压端口尾端接在一起，构成星型接线。本发明建立了更为精确的变压器模型，为信号在变压器中的传播提供了理论和更为准确的模型。通过考虑杂散电容在模型中体现出这两种传递关系，可适用于一定高频下信号的传播。

技术领域

本发明涉及电力领域，尤其涉及一种用于低压侧脉冲注入的变压器模型及构建方法。

背景技术

众所周知，电力变压器是电力系统中重要组成部分，在能量传递过程中起重要作用。但变压器设计时只为传输50/60Hz的低频信号，不关注其对于高频信号的传输。如果在变压器低压侧注入高频脉冲信号传输到高压侧后，利用这个信号进行故障定位，则需要研究高频信号在电力变压器对于高频信号的传输特性。

传统工频变压器模型为T型等效模型。脉冲信号属于高频，传统只表示电磁耦合传递关系的工频等效电路无法完全满足脉冲信号传输的需求。在脉冲信号的低频范围内，脉冲信号通过电磁耦合传递信号；在脉冲的高频部分，考虑到变压器中绕组间，线圈间，绕组对外壳有杂散电容，这些杂散电容在高频范围内呈现低阻抗，脉冲信号通过电容耦合传递信号。由此可见，变压器高频模型需体现出这两种信号传输方式。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种用于低压侧脉冲注入的变压器模型及构建方法，为研究高频信号在电力变压器中的传输特性提供更加准确的模型。本发明是具有兼具高频低频传输特性的变压器模型，具有能够研究脉冲信号传输特性的特点。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于低压侧脉冲注入的变压器模型，包括Dyn接法的配电变压器，高压端口绕组首尾相连接为三角形，模型低压端口尾端接在一起，构成星型接线；

Yyn接法的配电变压器，模型高压端口绕组尾端接在一起，连接为星型，模型低压端口尾端接在一起，构成星型接线。

本发明还涉及上述模型的构建方法，按以下进行：

（1）对于低压侧绕组：

将低压侧绕组看作多个单层式线圈串联，单层式线圈使用一个1：1单相变压器等效，即每个低压侧层式线圈对应使用1个单相变压器，变压器励磁阻抗为层式线圈内阻和自感；同时考虑相邻单层式线圈上下间电容；靠近外壳端相连单相变压器从上到下分别为低压侧线圈第一圈到最后一圈；垂直方向第一圈和最后一圈和外壳之间设置杂散电容，外壳接地；

（2）对于理想变压器：将高压低压绕组分隔开，变比为n:1；

（3）对于高压侧绕组：

将高压侧绕组看作是多个层式线圈串联，单层式线圈使用一个1：1单相变压器等效，即每个高压侧层式线圈对应使用1个单相变压器；变压器励磁阻抗为层式线圈内阻和自感；同时考虑相邻单层式线圈上下间电容；靠近外壳端相连单相变压器从上到下分别为高压侧线圈第一圈到最后一圈；垂直方向第一层和最后一层和外壳之间设置杂散电容；

对于高、低压侧间电容：高低压侧间设置杂散电容。

进一步地，所述变压器模型适用于高频信号。

进一步地，不同连接组别变压器模型由三个单相变压器模型不同接线得到。

进一步地，低压侧星型接法则为三个单相变压器互相连接，三个单相变压器负极互相连接；高压侧三角型接法则为上一个单相变压器负极和下一个单相变压器互相连接。

相对于现有技术，本发明具有如下优点：