電力變壓器線圈內暫態(tài)電壓計算

目錄
序
前言
第1章 線圈內暫態(tài)電壓產生的機理 1
1.1 概述 1
1.2 線圈暫態(tài)過程與直線傳輸線波過程的區(qū)別 4
1.3 起始電壓分布和最終電壓分布 10
1.4 線圈結構與縱向等值電容 14
1.5 線圈的自然頻率與暫態(tài)過程 19
1.5.1 動態(tài)電路(系統(tǒng))的諧振與固有頻率 19
1.5.2 動態(tài)電路(系統(tǒng))的自然頻率與暫態(tài)響應 20
1.5.3 線圈的自然頻率與暫態(tài)響應 23
1.6 線圈的局部電磁振蕩 24
參考文獻 35
第2章 線圈的頻率響應特性 37
2.1 概述 37
2.2 線圈系統(tǒng)的網(wǎng)絡函數(shù) 38
2.3 線圈系統(tǒng)策動點函數(shù)的零極點與自然頻率 40
2.4 通過實測線圈系統(tǒng)的網(wǎng)絡函數(shù)獲得自然頻率分布 44
2.5 線圈系統(tǒng)自然頻率響應因子 52
2.6 線圈系統(tǒng)的振型 57
參考文獻 64
第3章 線圈類裝置的電路建模 65
3.1 概述 65
3.2 線圈類裝置的分布參數(shù)電路模型 67
3.3 線圈類裝置的集總參數(shù)電路模型 72
3.4 集總參數(shù)電路模型適用頻率的分析 76
3.5 一種改進的集總參數(shù)電路模型 80
3.6 幾種混合建模的白盒子模型 88
3.7 頻域分段的混合模型 96
3.8 線圈類裝置的黑盒子模型及端口模型簡介 100
3.9 線圈類裝置的灰盒子模型簡介 105
參考文獻 112
第4章 線圈等值電路參數(shù)的計算 114
4.1 概述 114
4.2 大型空心線圈電感參數(shù)的計算 116
4.2.1 自感系數(shù)的計算 117
4.2.2 互感系數(shù)的計算 121
4.3 忽略鐵軛影響的鐵心線圈電感的計算 125
4.4 考慮鐵軛影響的鐵心線圈電感的計算 131
4.5 適合高頻暫態(tài)仿真的線圈電感的計算 137
4.5.1 甚高頻條件下矩形截面圓線圈電感計算的近似公式 137
4.5.2 由電容矩陣獲得電感系數(shù)矩陣 137
4.5.3 由磁阻矩陣獲得電感系數(shù)矩陣 139
4.6 漏磁場與考慮鐵心特性的磁路相結合的計算模型 141
4.7 線圈幾何電容的計算 143
4.7.1 復合絕緣介質等效介電常數(shù)的計算 143
4.7.2 近似規(guī)則電極幾何電容的計算 144
4.7.3 繞組間電容可采用多導體靜電場模型計算 144
4.7.4 繞組對油箱的電容可采用邊界元方法計算 148
4.8 線圈縱向等值電容的計算 150
4.8.1 雷電沖擊條件下線圈縱向等值電容的計算 151
4.8.2 特快速暫態(tài)沖擊條件下線圈縱向等值電容的計算 157
4.8.3 基于入端阻抗等效的頻變入口電容的計算 159
4.9 線圈系統(tǒng)損耗參數(shù)或衰減特性的確定 161
4.9.1 線圈導體損耗電阻的估算 161
4.9.2 絕緣介質損耗的估算 168
4.9.3 線圈頻率依賴衰減因子的確定方法 172
參考文獻 173
第5章 線圈等值電路方程求解方法 176
5.1 概述 176
5.2 多傳輸線電路方程 177
5.3 集總參數(shù)電路方程 179
5.3.1 忽略損耗電阻的節(jié)點電壓方程 180
5.3.2 考慮損耗電阻的狀態(tài)方程 181
5.4 多傳輸線方程的相模變換解法 184
5.5 集總參數(shù)電路方程的求解方法 190
5.5.1 基于廣義特征值問題的方法 190
5.5.2 基于一般特征值問題的方法 191
5.5.3 數(shù)值法求解二階微分方程 193
5.5.4 集總參數(shù)電路方程求解方法的選擇 195
5.6 電力變壓器雷電沖擊電壓分布的計算 196
5.6.1 雷電沖擊電壓波形及頻譜 196
5.6.2 線圈剖分單元 198
5.6.3 電路參數(shù)計算模型的選擇 199
5.6.4 節(jié)點電壓方程的形成 200
5.6.5 計算全波沖擊電壓分布初始條件的確定與方程解 202
5.6.6 計算截波沖擊電壓分布初始條件的確定與方程解 205
5.6.7 實例計算與驗證 207
5.7 電力變壓器特快速暫態(tài)電壓分布的計算 210
5.7.1 電路模型的選擇 210
5.7.2 電路參數(shù)的計算與電路方程形成 211
5.7.3 施加在變壓器線端的特快速暫態(tài)電壓波形 213
5.7.4 方程求解方法 216
5.8 考慮鐵磁非線性特性時線圈內暫態(tài)電壓計算 218
5.8.1 考慮鐵磁非線性特性的線圈等值電路模型 219
5.8.2 鐵心非線性勵磁特性的建模 220
5.8.3 單支路和多支路非線性磁路有效增量磁導的計算 225
5.8.4 計算實例 228
5.9 計算用暫態(tài)沖擊電壓波形的模擬 229
5.9.1 雷電沖擊電壓波形的模擬 229
5.9.2 操作波沖擊電壓波形的模擬 233
5.9.3 特快速暫態(tài)沖擊電壓波形的模擬 234
參考文獻 241