变压器线圈暂态频域分析及数字仿真

"变压器线圈暂态的频域分析 (1995年) - 清华大学学报(自然科学版) - 第35卷第1期 - 何骨，王赞基" 这篇1995年的学术论文主要探讨了变压器线圈在暂态情况下的频域分析方法，尤其关注于局部线圈的电磁行为。作者们，来自清华大学电机工程与应用电子技术系的何骨和王赞基，构建了一个频率依赖的数字仿真模型，旨在解决电力系统中变压器的安全和稳定性问题。 文章首先指出，随着电力系统的发展，对变压器安全的影响因素变得更加复杂。变压器线圈过电压绝缘击穿通常由两类事件引起：一是陡波前冲击电压，如雷电冲击和快速暂态电压波，这些事件可能导致局部过电压；二是当系统中的暂态电压波与变压器线圈自然频率共振时，可能引发局部电磁谐振。这两类问题都需要对变压器线圈在高频率和宽频带信号下的响应特性进行深入研究。 传统的变压器线圈等值电路模型在处理这类高频和快速暂态现象时存在局限性。时域模型在高频下简化为纯电容网络，而在低频下则采用LC或RLC模型，但这些模型无法精确反映线圈内部的电压分布。频域模型虽有应用，但大多仅限于节点参数分析或局部电路分析。 论文提出的频率依赖数字仿真模型结合了局部线圈等值电路和整体变压器线圈等值电路，使得研究人员能够同时计算整体电压分布和局部线圈间的电压分布，还能进行在线条件下的暂态分析。通过实例计算与实际测量结果的比较，证明了该模型的有效性和准确性。 这个模型的创新之处在于它能更好地捕捉变压器线圈在不同频率下的动态行为，特别是在处理快速暂态和局部电磁谐振时。这为变压器的设计、故障诊断和保护策略提供了更为精细的理论基础，有助于提升电力系统运行的稳定性和效率。 这篇论文对于理解变压器在复杂电力系统环境中的行为，以及开发更精确的保护和控制策略具有重要意义。通过频域分析，工程师和研究人员可以更深入地了解变压器在遭受瞬态事件时的响应，从而改进设计，防止绝缘破坏，确保电力系统的安全运行。