Untersuchung der Resonanzvorgänge in Wicklungen von Hochspannungsleistungstransformatoren mittels eines detaillierten Modells:
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Düsseldorf
VDI-Verl.
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| adam_text | Titel: Untersuchung der Resonanzvorgänge in Wicklungen von Hochspannungsleistungstransformatoren mittels e
Autor: Nothaft, Markus
Jahr: 1995
Inhaltsverzeichnis V 3.4.2 Gegeninduktivitäten ........................................ 40 3.5 Berechnung der Parallelleitwerte .................................. 45 3.6 Berechnung der Serienwiderstände ................................ 47 3.6.1 Komponenten des magnetischen Streufeldes im Transformator ... 47 3.6.2 Streufeldbedingte Widerstanderhöhungen in den Scheiben einer Wicklung ................................ 52 4 Simulationsergebnisse und deren Vergleich mit Meßergebnissen ........ 55 4.1 Lösung des Problems im Frequenzbereich .......................... 55 4.1.1 Vorgehensweise bei Berechnungen im Frequenzbereich ......... 55 4.1.2 Anwendung der Methode auf das Transformatormodell ......... 57 4.2 Lösung des Problems im Zeitbereich ............................... 59 4.2.1 Vorgehensweise bei Berechnungen im Zeitbereich .............. 59 4.2.2 Ermittlung des Ersatznetzwerks mit der grafischen Methode ..... 59 4.2.3 Nachbildung der Frequenzabhängigkeit mittels R-L-Kreisen .....
61 4.2.4 Nachbildung einer frequenzabhängigen Impedanz mittels eines äquivalenten zeitabhängigen Widerstands ............... 63 4.3 Vergleich der Simulations- und Meßergebnisse ..................... 65 5 Bestimmung des detaillierten Modells einer Wicklung aus ermittelten Trans- und Admittanzen ................................ 78 5.1 Frequenzverhalten eines Wicklungsblocks .......................... 79 5.2 Bestimmung der Parameter des detaillierten Wicklungsmodells aus Übertragungs- und Eingangsadmittanzfunktion .................... 86 6 Diagnoseprozedur .................................................. 95 6.1 Fehler in der Oberspannungswicklung ............................. 96 6.2 Fehler in der Regelwicklung ...................................... 99 6.3 Schlußfolgerungen ..............................................100 7 Modell zur Berechnung des transienten Verhaltens einer Transformatordurchführung .........................................103 7.1 Feldverteilung in gesteuerten
Durchführungen ......................103 7.2 Konstruktiver Aufbau der untersuchten 420 kV-Durchführung ........104 7.3 Diskretisierung der 420 kV-Durchführung...........................105 7.4 Statische Potentialverteilung ......................................108
IV Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung und Problemstellung ...................................... 1 2 Idealisiertes Transfonnatormodell .................................... 5 2.1 Modalanalyse ................................................... 7 2.2 Modell mit Reihenschwingkreisen ................................. 7 2.3 Modell mit Schwingkreisen in Vierpolfonn ......................... 8 2.4 Leitungsmodell des Reihenschwingkreises in Vierpolfonn ........... 9 2.5 Vergleich der Simulationsergebnisse mit Messungen ................ 11 3 Aufstellung des detaillierten Transfonnatormodells .................... 17 3.1 Prinzipdarstellung des detaillierten Modells eines Wicklungsblocks ........................................... 19 3.2 Konstruktion und Aufbau des untersuchten Transformators .......... 27 3.3 Berechnung der Kapazitäten ..................................... 30 3.3.1 Berechnung der Erd- und Koppelkapazitäten .................. 30 3.3.2 Berechnung der Teilkapazitäten und der Längsersatzkapazität einer unverschachtelten Scheibenspulenwicklung ............... 33 3.3.3 Berechnung der Teilkapazitäten und der Längsersatzkapazität einer verschachtelten Scheibenspulenwicklung.................. 37 3.3.4 Teil- und Längsersatzkapazitäten des 36/420 kV-Maschinen- transformators ............................................ 39 3.3.4.1 Längsersatzkapazitäten der Oberspannungswicklung ____ 39 3.3.4.2 Längsersatzkapazitäten der Unterspannungswicklung____ 40 3.3.4.3 Teilkapazitäten und Längsersatzkapazitäten der Regelwicklung ................................. 40 3.4 Berechnung der Selbst- und Gegeninduktivitäten .................... 40 3.4.1 Selbstinduktivitäten ........................................ 40 3.4.1.1 Selbstinduktivitäten der Oberspannungswicklung........ 42 3.4.1.2 Selbstinduktivitäten der Regelwicklung ............... 43 3.4.1.3 Selbstinduktivitäten der Unterspannungswicklung....... 43
VI Inhaltsverzeichnis 7.5 Berechnung der Teilkapazitäten der Durchführung...................109 7.6 Leitungsmodell der 420 kV-Freiluft-Transformatordurchführung ......111 7.7 Transientes Verhalten der 420 kV-Transformatordurchführung ........113 8 Zuammenfassung und Ausblick ......................................117 Anhang...............................................................121 Al Tabellen mit berechneten Kapazitäts-, Induktivitäts-, Widerstandsund Leitwerten des 36/420 kV-Maschinentransformators ............122 A2 Tabellen mit Resonanzfrequenzen der HS-Wicklung des 36/420 kV-Maschinentransformators ..............................130 A3 Tabellen mit Parametern des Leitungsmodells der Durchfühung und Höhe der transienten Überspannungen zwischen den Einlagen----132 Literaturverzeichnis ...................................................137
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