[发明专利]一种耦合变压器型直流断路器用空芯脉冲变压器及其参数获取方法

摘要

本发明提供了一种耦合变压器型直流断路器用空芯脉冲变压器及其参数获取方法，空芯脉冲变压器包括原方绕组、副方绕组、原方绕组高压端、原方绕组低压端、副方绕组高压端、副方绕组低压端、副方绕组匝间绝缘膜、原方绕组匝间绝缘膜、主绝缘膜和绝缘支撑架；副方绕组沿绝缘支撑架径向绕制，副方绕组具有径向电压梯度，且副方绕组的匝间绝缘由副方绕组匝间绝缘膜实现；副方绕组低压端和原方绕组低压端之间采用主绝缘膜绝缘；原方绕组绕制在主绝缘膜外，且原方绕组的匝间绝缘由原方绕组匝间绝缘膜实现。

主权项

1.一种耦合变压器型直流断路器用空芯脉冲变压器的参数获取方法，其特征在于，耦合变压器型直流断路器用空芯脉冲变压器包括：原方绕组(1)、副方绕组(2)、原方绕组高压端(3)、原方绕组低压端(4)、副方绕组高压端(5)、副方绕组低压端(6)、副方绕组匝间绝缘膜(7)、原方绕组匝间绝缘膜(8)、主绝缘膜(9)和绝缘支撑架(10)；所述副方绕组(2)沿所述绝缘支撑架(10)径向绕制，所述副方绕组(2)具有径向电压梯度，且所述副方绕组(2)的匝间绝缘由所述副方绕组匝间绝缘膜(7)实现；所述副方绕组低压端(6)和所述原方绕组低压端(4)之间采用所述主绝缘膜(9)绝缘；所述原方绕组(1)绕制在所述主绝缘膜(9)外，且所述原方绕组(1)的匝间绝缘由所述原方绕组匝间绝缘膜(8)实现；所述参数获取方法包括下述步骤：(1)根据最大开断电流Imax确定脉冲变压器副方电流i2的第一幅值i2max，并获得脉冲变压器副方电流i2的第一上升沿时间其中，Un为直流母线电压，In为额定电流，为最大故障电流下降率，Tp为真空断口拉开至最大开距的时间；L0为平波电抗器的电感值，(2)根据公式和获得ω2的值，然后将C2、ω2代入可以确定L2的取值；根据公式获得原方电感L1的值，再由公式和获得原方电容C1的值；其中，U0为原方电容C1的充电电压，k为耦合系数，k大于等于0.8，χ为一个设定的调谐度；(3)获得原方电流i1的频率f1和副方电流i2的频率f2，并根据原、副方电流的频率获得原方绕组铜带的厚度和副方绕组铜带的厚度其中，ρ＝1.72×10-8Ω/m，为铜电阻率；μ0＝4π×10-7H/m，为真空磁导率；(4)根据副方绕组需耐受1.5～2倍母线电压选定副方绕组匝间绝缘材料的耐压值UN2和厚度d2，并根据公式获得副方绕组匝数N2；(5)由公式III～公式VIII获得原方绕组匝数N1，支撑架外径r和绕组宽度l；并获得变压器原方杂散电阻和副方杂散电阻其中，i为原方绕组匝数编号，j为副方绕组匝数编号；其中，公式III为公式IV为公式V为公式VI为

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