接地变压器故障仿真分析
基于MATLAB的变压器仿真 与分析
于MATLAB_Simulink的变压器建模与仿真基于MATLAB/Simulink的牵引变压器建模与仿真徐（西安铁路局安康供电段新陕西汉中 723000）摘要：针对多种牵引变压器接线方式，建立数学模型，基于Matlab/Simulink仿真软件，建立牵引变压器的仿真模型，并验证数学模型和仿真模型的一致性。
利用所建立仿真模型对不同接线形式牵引变压器在不同条件下对公用电网产生的谐波和负序影响进行仿真试验，对研究各种类型的牵引变压器特性在我国电气化铁路的应用提供条件。
关键词：牵引变压器；数学模型；仿真模型；Matlab/Simulink 中图分类号：U223.6 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0610061－03 牵引变压器按其特性可分为平衡接线和不平衡接线。
其中不平衡接线有单相接线、Vv接线和YNd11接线；平衡接线是试图实现三相两相对称变换而提出的，主要代表方式有Scott，Leblanc、Kubler、Wood-bridge、阻抗匹配接线等。
本次主要总结了常用牵引变压器的特点并建立数学模型，包括每种牵引变压器的原理结构、原次边电气量关系等，基于Matlab/Simulink软件建立牵引变压器仿真模型，并对牵引变压器在不同条件下的负序、谐波特性的进行了研究. 1 牵引变压器数学模型研究 1.1 YNd11接线 YNd11变压器接线原理如下图所示，如果忽略激磁电流及其漏阻抗压降，二次侧绕组ac相与一次侧绕组A相同相，cb相与C相同相。
由于变压器一次侧绕组A，B，C相与电力系统的相序一致，A相滞后C相，对应的二次侧ac也滞后cb相[2]。
其中Z为牵引端口对应变压器漏抗，和β相的端口电压。
1.2 Vv接线 Vv接线牵引变压器接线原理如图2所示。
为二次侧空载相即α相图2 Vv接线牵引变压器设Vv接线变压器一次侧、二次侧绕组匝数分别为可得电流输入输出关系[3]：和，电压输入输出关系如下：图1 YNd11接线牵引变压器设YNd11接线变压器一次侧、二次侧绕组匝数分别为和假设变压器原边中性点接地，可以得出一次侧三相电流。
基于MATLAB的变压器仿真 与分析
于MATLAB_Simulink的变压器建模与仿真基于MATLAB/Simulink的牵引变压器建模与仿真徐（西安铁路局安康供电段新陕西汉中 723000）摘要：针对多种牵引变压器接线方式，建立数学模型，基于Matlab/Simulink仿真软件，建立牵引变压器的仿真模型，并验证数学模型和仿真模型的一致性。
利用所建立仿真模型对不同接线形式牵引变压器在不同条件下对公用电网产生的谐波和负序影响进行仿真试验，对研究各种类型的牵引变压器特性在我国电气化铁路的应用提供条件。
关键词：牵引变压器；数学模型；仿真模型；Matlab/Simulink 中图分类号：U223.6 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0610061－03 牵引变压器按其特性可分为平衡接线和不平衡接线。
其中不平衡接线有单相接线、Vv接线和YNd11接线；平衡接线是试图实现三相两相对称变换而提出的，主要代表方式有Scott，Leblanc、Kubler、Wood-bridge、阻抗匹配接线等。
本次主要总结了常用牵引变压器的特点并建立数学模型，包括每种牵引变压器的原理结构、原次边电气量关系等，基于Matlab/Simulink软件建立牵引变压器仿真模型，并对牵引变压器在不同条件下的负序、谐波特性的进行了研究. 1 牵引变压器数学模型研究 1.1 YNd11接线 YNd11变压器接线原理如下图所示，如果忽略激磁电流及其漏阻抗压降，二次侧绕组ac相与一次侧绕组A相同相，cb相与C相同相。
由于变压器一次侧绕组A，B，C相与电力系统的相序一致，A相滞后C相，对应的二次侧ac也滞后cb相[2]。
其中Z为牵引端口对应变压器漏抗，和β相的端口电压。
1.2 Vv接线 Vv接线牵引变压器接线原理如图2所示。
为二次侧空载相即α相图2 Vv接线牵引变压器设Vv接线变压器一次侧、二次侧绕组匝数分别为可得电流输入输出关系[3]：和，电压输入输出关系如下：图1 YNd11接线牵引变压器设YNd11接线变压器一次侧、二次侧绕组匝数分别为和假设变压器原边中性点接地，可以得出一次侧三相电流。
基于PSCAD的单相变压器内部接地故障仿真
（ 保定天威集 团特变 电气有限公司设 计部 ， 河北 保定 ０ ７ １ ０ ５ ６ ）
摘 要 ：建立单相 变压器的仿真模型 ，应用仿 真软件 （ Ｐ Ｓ Ｃ Ａ Ｄ） 对 单相 变压 器内部接地故障进行仿真 ，并 简单地介绍 了 仿真模型 ，分析 了仿真结果 ，以期 为 日 后 的相 ｋ． ｚ － 作提供参考和借鉴。 关键词 ：仿真软件 ；变压器 ；内部 故障；仿真结果
中图分类号 ：Ｔ Ｍ７ ４ ３ 文献标识码 ：Ａ Ｄ Ｏ Ｉ ：１ ０ ． １ ５ ９ １ ３ ８ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｋ ｊ ｙ ｃ ｘ ． ２ ０ １ ５ ． １ ７ ． ０ ７ ６
变压器作 为电力 系统输配 电环节 中的重要 电气设备 之一 ， 其安全 、稳定 的运行对 电力 系统有非 常重要 的影 响。为了确保 变压器能够安全可靠运行 ，需要对变压器进行仿 真研究 。本 文 主要探讨 了如何使用仿真软件 （ Ｐ Ｓ Ｃ Ａ Ｄ）对单相变压器 内部 接 地故 障进行仿真分析 ，并通过仿 真研究进行相关结果分析 。 １ 仿真软件 在对变压器 内部故 障进行仿真 时 ， 采用 的是仿 真软件— —
在短时间内增长到了很大的数值，之后在很短的时间内达到了
稳定的状态 ，呈正弦波 状态 。因为变 比在变化 ，由 ： ： Ｍ 可知 ，随着 Ⅳ２ ： Ⅳｌ 的增大 ， ， ２ 会随着 的变化 而变化 。由此 可见 ，理论结果与试验 结果相 吻合 。
４ 结 论
变压器 的仿真模型 ， 如图 Ｉ 所示 。
互影响等。对于仿真软件， 最典型的应用就是当计算 电力系统遭 受扰动或参数变化时 ， 参数会随着时间而变化 。 此外 ， Ｐ ｓ Ｃ Ａ Ｄ软 件还被广泛应用于高压直流输 电、Ｆ Ａ Ｃ Ｔ Ｓ控制器的设计 、电力 系统谐波分析和 电力电子领域的仿真计算等方面。应用 Ｐ Ｓ Ｃ Ａ Ｄ 软件对变压器 内部故障进行仿真分析可以得出较为标准的结果 。
浅谈电力电缆接地环流故障分析与处理
浅谈电力电缆接地环流故障分析与处理发表时间：2018-01-16T09:15:58.180Z 来源：《电力设备》2017年第28期作者：马瑜[导读] 摘要：随着经济的快速增长，国家对于电力的要求也越来越高，在电力传输过程中，受种种因素影响，高压电力电缆中潜在的故障问题逐渐暴露，给高压电力电缆供电的稳定性与可靠性带来不利影响。
（国网南阳供电公司河南南阳 473000）摘要：随着经济的快速增长，国家对于电力的要求也越来越高，在电力传输过程中，受种种因素影响，高压电力电缆中潜在的故障问题逐渐暴露，给高压电力电缆供电的稳定性与可靠性带来不利影响。
因此采用准确、快速的接地故障查找技术对高压电力电缆的故障问题进行查找，并消除存在的电缆故障问题，对供电的可靠性与稳定性可起到积极作用。
文章主要从电力电缆故障的基本概述出发，对高压电力电缆接地故障查找技术进行了分析，以供参考完善。
关键词：电力电缆；接地环流；故障分析引言电缆的运用逐渐替换下电线杆和许多露天的线路，输电的安全性和可靠性得到了优化和加强。
我国人口众多，经济发展敏捷，关于电力能源更加的依靠，生活和工作都离不开电力的支撑，因而相应的用电需求越加巨大，给电力运送线路造成了很大的负荷，为了减少电力能源的耗费，下降沿途运送线路和设备的损耗，我国采纳高压和特高压输电形式，将电力更快更节约的送达需求电力的当地，设备的损耗被下降，人们日子中所要承当的电费也在下降，但不可否认的是，这种高压电缆尽管具有较大的优势，可是一旦发作故障问题，深埋地下的电缆在故障勘探和发现上比较困难，有必要使用先进的勘探设备来敏捷及时的查找呈现故障的切当方位，也促进了更多的故障检测技能的立异发展，其间接地故障的查找技能就是主要针对高压电缆故障的一种勘探技能，本文将侧重讨论其表现的效果以及具体的解决办法。
1电力电缆构成分析在对电力电缆进行细化分析的过程中，要对其构成细节展开有效调研和综合性处理，积极落实愈加有用的信息处理机制和操控模型，确保管控系统的完好度和处理作用。
基于matlab的电力系统故障分析与仿真(毕业论文毕业设计)[管理资料]
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毕业设计（论文）基于MATLAB的电力系统故障分析与仿真学号：姓名：专业：电气工程及其自动化系别：指导教师：二〇一三年六月毕业设计（论文）基于MATLAB的电力系统故障分析与仿真学号：姓名：专业：电气工程及其自动化系别：指导教师：二〇一三年六月北京交通大学毕业设计（论文）成绩评议题目：基于MATLAB的电力系统故障分析与仿真系别：专业：电气工程及其自动化姓名：学号：指导教师建议成绩：84评阅教师建议成绩：86答辩小组建议成绩：82总成绩：84答辩委员会主席签字：年月日北京交通大学毕业设计（论文）任务书北京交通大学毕业设计（论文）开题报告北京交通大学毕业设计（论文）指导教师评阅意见北京交通大学毕业设计（论文）评阅教师评阅意见北京交通大学毕业设计（论文）答辩小组评议意见毕业设计（论文）诚信声明本人声明所呈交的毕业设计（论文），是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。
本人签名：日期：毕业设计（论文）使用授权书本人完全了解北京交通大学有关保管、使用论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存论文；③学校可允许论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容。
本人签名：日期：摘要本设计分析了电力系统短路故障的电气特征，并利用Matlab/Simulink软件对其进行仿真，进一步研究短路故障的特点。
通过算例对电力系统短路故障进行分析计算。
然后运用Matlab/Simulink对算例进行电力系统短路故障仿真，得出仿真结果。
并将电力系统短路故障的分析计算结果与Matlab仿真的分析结果进行比较，从而得出结论。
小电流接地系统单相接地故障分析与仿真
小电流接地系统单相接地故障分析与仿真兰州石化公司许志军摘要：本文结合石化厂内部电网中性点接地方式的优化改造，对中性点不接地系统和经消弧线圈接地系统的单相接地故障进行了综述，并利用MATLAB软件对两种系统下的单相接地故障进行了仿真，得到了与理论分析相一致的结论，使的单相接地故障的分析更为直观。
关键词：小电流接地系统单相接地故障数值仿真消弧线圈接地中性点电力系统常用的接地方式有两种，即中性点有效接地系统和非有效接地系统，也称为大电流接地系统和小电流接地系统。
对于小电流接地系统，当发生单相接地故障时，只是非故障相对地电压升高√3倍，而线电压维持不变，故不影响三相设备的正常运行，当单相接地电容电流不大时，其所引起的热效应能为电网的各个元件的绝缘所承受，故规程允许电网带接地故障运行1～2小时。
但当接地电流较大时，产生的电弧不易熄灭，易损坏设备绝缘，造成相间短路，或发生间歇性弧光接地，造成弧光接地过电压，持续时间较长时，将对网络中的设备绝缘寿命产生不良影响。
兰州石化公司的6kV系统全部为小电流接地系统，建初因为电力系统较小，中性点全采用了不接地方式，其优点是单相接地电流小，系统带故障能继续运行，但随着公司生产规模的不断扩大，各电力网络也随着变大，单相接地电流增加，发生单相接地时极易引起弧光短路，造成整个电网电压波动，致使各套装置经常停车，设备损坏。
鉴于此，石化厂组织对本厂电力系统中性点运行方式进行了优化改造。
这里结合石化厂改造情况并利用MA TLAB 软件的电力系统仿真工具箱，对6kV电力系统中性点不接地和经消弧线圈接地两种方式作一简析。
1 中性点不接地系统运行方式及分析1.1中性点不接地系统原理中性点不接地系统属小电流接地系统，图1.1为最简单的中性点不接地系统正常运行时图1.1 中性点不接地系统原理图a：接线简图 b：电流电压相量图电容电流的分布，三相对地集中电容相当于一个对称的星形负荷，其中性点电位与电源中性点电位相等，对地电位为零，故各相对地电压分别为各相的相电压，三相电容中的电流是对称的电容电流I CA，I CB，I CC,分别超前相应的相电压90°,三相对地电容电流之和为零，各相对地电容电流值为I=jU XωC0如图1.2a示，当A相直接接地故障时，A相对地电容被短接，相当于容抗为无穷大，A相对地电容电流为零，A相对地电压也为零，而其它两相对地电压则升高√3倍，其相量关系如图1.2b所示，A相接地后，各相间电压仍然是对称的，各相电压为图1.2 中性点不接地系统单相接地示意图a：接线简图b：电流电压相量图U AD=0U BD=E B-E A=E A exp(-j150°)U CD=E C-E A=E A exp(j150°)非故障相中流向故障点的对地电容电流I CB'=jU BDωC0I CC'=jU CDωC0故障点电流I d=I CB'+I CC'其有效值I d=3U XωC0，为正常运行时相对地电容电流的3倍，相位超前故障点电压U d0 90°，即I d=j3U d0ωC0如图1.3所示，假设系统中有ｍ条线路，每条各相对地电容分别为C１,C２,…,Cｍ,第ｉ条线路发生A相经电阻R接地，其接地电流为整个系统非故障相电容电流之和，故障线路零序电流为非故障线路电容电流之和减去故障线路电容电流。
变电站仿真实验报告
变电站仿真实验报告一、引言变电站是电力系统中的重要组成部分，其功能是将高压输电线路的电能转变为适用于城市、乡村等用电场所的低压电能。
为了确保变电站的正常运行，需要进行各种仿真实验，以评估其性能和可靠性。
二、变电站仿真实验的背景变电站仿真实验是通过计算机软件模拟电力系统运行的过程，可以帮助工程师更好地了解变电站的工作原理，优化系统运行，提高电网的可靠性和稳定性。
在仿真实验中，可以模拟各种故障情况，评估系统的抗干扰能力，为实际运行提供参考。
三、变电站仿真实验的内容1. 变电站的拓扑结构：通过仿真软件绘制变电站的电气拓扑结构图，包括主变压器、隔离开关、断路器、电容器等设备的连接关系。
2. 变电站的运行参数：设置电压、电流、功率因数等参数，模拟变电站在不同负载下的运行情况。
3. 故障模拟：模拟短路、过载、接地故障等情况，评估系统的故障诊断和处理能力。
4. 电力质量分析：对变电站输出的电能进行谐波分析、功率波动分析等，评估电力质量是否符合标准要求。
5. 系统稳定性评估：通过模拟系统的动态响应，评估系统在不同工况下的稳定性。
四、变电站仿真实验的意义1. 优化系统设计：通过仿真实验，可以评估不同方案的优劣，为系统设计提供依据。
2. 提高系统可靠性：通过模拟各种故障情况，评估系统的鲁棒性，提高系统的可靠性。
3. 减少运行风险：在仿真环境中发现问题并解决，可以减少系统在实际运行中出现故障的风险。
4. 节约成本：通过仿真实验，可以找出系统设计中的不合理之处，避免不必要的投资和改造。
五、结论通过变电站仿真实验，可以全面评估变电站的性能和可靠性，为系统设计和运行提供参考。
变电站仿真实验是电力系统工程中不可或缺的一部分，有助于提高电网的安全性、稳定性和可靠性。
希望在未来的工程实践中，能够不断完善仿真技术，提高变电站的运行效率和质量。
变压器绕组短路故障分析与故障模拟设计
变压器绕组短路故障分析与故障模拟设计摘要：本文分析了变压器绕组的结构及原理，进而主要阐述了变压器内部短路故障的原因及分类，从变压器匝间短路、单相短路、两相短路和三相短路几个方面对变压器绕组短路故障进行深入的理论分析；构建了对应的几种绕组故障模型,设置合理的模型参数和解算方法，获取理想运行环境下的设备运行数据，研究该变压器绕组短路故障设计模型对所在电力系统的运行影响，同时对变压器绕组短路故障的拓扑结构、参数选择和工作原理的科学性和有效性进行验证。
关键词：变压器,绕组短路,电力系统,故障模型引言在这个时代，社会经济发展最突出的特点是电力的快速发展。
它渗透到社会经济和生活等各个领域。
而且，电力工业被认为是国民经济在经济发展中最重要的基础能源工业和基础工业。
它在人们的生活中起着非常重要的作用，不能被其他能源取代。
而且，随着社会的不断发展，人们对电力的依赖和供电质量也在不断提高。
我们了解到，电力变压器是电力系统的重要组成部分，同时也是电压转换，能量分配与能量传输，网络化，电网集成等不可缺少的电力设备，除此之外，它还可以改善电网的结构，并且还可以合理分配系统中的电流以及改善电力系统的运行。
总的来说，它是非常重要的。
另外，电力变压器对电力系统的稳定性，可靠性和经济性起着重要作用。
其正常运行会直接影响电力系统的可靠性，经济性以及电能质量。
1变压器绕组结构与原理在整个变压器结构中，绕组是变压器的重要组成部分，它由具有一定顺序和方向的绝缘绕组的绕组，由绕组、成形、浸渍、套装和组成构成。
变压器绕组通常可以分为两种方式，它们分别是单相芯型和重叠型[1]。
本文主要介绍三相绕组变压器。
在正常情况下，我们所学习的一般是三相绕组变压器，三相绕组变压器每相有三相绕组。
当一个绕组连接到交流电源时,另外两个绕组会导致不同的电位。
那么在发电厂和变电站中,通常有3个不同的电压等级，因此，三绕组变压器被广泛用于电力系统中。
并且它的每个绕组的高压和低压绕组放置在同一个铁芯上，主要是为了绝缘的目的。
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２ Ｓ ｎ ａ， ｏ ｕ ａ ｈ ｗｅ ｅ ｅ ａ ｉ ｎ Ｃｏ ． ｈｅ ｈｕ Ｇｕ ｈ ａ Ｓ ｎ ｅ Ｐｏ ｒ ｇ ｎ ｒ ｔｏ ｍｐａ ｙ， ａ ｈ ５ １，Ｃｈｉ ａ ｎ Ｓ ｎ ｅ ０６ ２０ ｎ ）
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关 键 词 ： 接地 变压器 ；中性点 ；故障仿真 ； 相间故障 ； 匝间故障
中图分 类号 ： Ｍ ４１ ． Ｔ ０ ＋ １
文献标 识码 ： Ａ
文 章编 号 ：６３９４ （０００—０７ ７ １７—１０２１）ｓ ｓ ｆ ｒ ｇ ｏ ｎｄ ｎｇ ｔ ａ ｆ ｒ ｅ ｉ ｌ ｔｏ ｎａ ｙ ｉ ｏ ｒ ｕ ｉ ｒ ｎｓ ｏ ｍ ｒ
ｅ ｍ ａ ｔ ｒ ｆ ｕｌ
目前 ， 地 变 压 器 已经 是 中 国 １ Ｖ 配 电 网 接 ０ｋ
２” ７ 站用 电失 压事 件． 接地 变压 器故 障将直 接威 胁 电
（ 变压 器三 角形 接线 ） 采用 消弧 线 圈或 电阻接 地 必备 的电力 设 备 ， 国每 年新 投运 数千 台． 全 而每 年 因过 电 压、 自身故 障 等原 因造 成 的接 地 变 压器 故 障有 数 十
Ｚ ＮＧ ａ ｇｊ ｎ ， Ｅ Ｘｉｎ —ｕ ＴＡＯ ｉ ＧＵＯ ｕ ｗｅ。 Ｊｎ ， Ｐ — ｉ ，ＦＥ ＮＧ ｉｈ ｉ Ｋａ— ｕ ，ＬＩＪａ ｉｎ
（ ． ｈ ｏ ｆＥｌ ｃ ｒｃ ｌａ ｄ Ｉ ｆ ｒ ｔｏ ｇ ｎ ｅ ｉ １ Ｓｃ ｏ ｌｏ ｅ ｔ ｉ ａ ｎ ｎ ｏ ｍａ ｉ ｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎｇ，Ｃｈａ ｇｓ ａ Ｕ ｎ ｖ ｒ ｉｙ ｏ ｉ ｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈｎ ｌ ｇ ｎ ｈ ｉ ｅ ｓｔ ｆ Ｓ ｅ ｃ ｎ ｃ ｏ ｏ ｙ，Ｃｈ ｎ ｓ ａ ４ ０ ０ ｃ ａ ｇ ｈ １ ０ ４，Ｃｈ ｎ ｉ ａ；
对 接 地 变 压 器 外 部 故 障 及 内部 绕 组 故 障进 行 理论 分 析 ； 此基 础 上 ， 出 一种 在 ＭＡ Ａ 在 提 ＴＬ Ｂ仿 真 平 台 中利 用 ３个 单 相 ５绕 组 变 压 器 模 块 搭 建 接 地 变 压 器 模 型 的方 法 ， 现 接 地变 压 器 引 出线 故 障 、 实 内部 绕 组 任 一点 接 地 故 障 和 匝 间短 路 故 障 的仿 真 ， 以应 用 于 接地 变 压 器 的保 护 设 计 ． 真 结 果 与 理 论 分析 结 果 吻 合 ， 明了 所提 出 的模 型 正确 、 理 ． 可 仿 证 合
第 ２ ５卷 第 ３期
２１ ０ ０年 ９月
电 力 科 学 与 技 术 学 报
Ｊ ｏＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｅ Ｅ１ ＣＴＲＩ ＰＯＷ ＥＲ Ｃ１ Ｃ Ｓ ＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
ＶｏＩ２５ ＮＯ ３ ． ．
Ｓｐ ２ １ ｅ． ０ ０
接 地 变 压 器 故 障仿 真分 析
起， 比如 ２ ０ ０ ６年 湖 南 省 ２ ０ ｋ 学仕 变 电站 “ ｌ・ ２ Ｖ ｌ
力 系统 的供 电可靠 性 和 电 网的 安 全稳 定 运 行 ， 致 导 严重 的 经济损 失 ． 了减 少 因接 地 变 压器 故 障而 产 为 生 的事 故 ， 必要 研 究 接 地 变 压器 的保 护 原理 和 装 有
曾祥 君 金 ，陶 ，郭 璞 维 ，冯 凯辉 ，李 健
（． 沙 理 工 大 学 电 气 与信 息 工程 学 院 ， 南 长 沙 １长 湖 ４ ０ ０ ；２ 神 华 集 团 国华 三 河 发 电有 限公 司 ， 北 三河 １０４ ． 河 ０５０） ６２ １
摘 要 ： 解决现有接 地变压 器仿 真技术的难题 ， 分析接地变压器 的特殊结构原 理， 建立接 地变压器 的数 学模型 ， 并