在电力系统中,运行中的轮台轮台干式变压器会受到很复杂的暂态电压冲击,如雷击多次反射会使绕组内出现频率较高的冲击波,开关动作会在绕组内引起频率较低的电压波,以及通过电缆段接线及切合开关等都会使轮台干式变压器遭受频率较宽的振荡波的作用。特别是当振荡波的频率与绕组自振频率接近时,绕组内会产生局部共振,出现比雷电冲击全波和截波作用更高的局部共振过电压。可见,用1.2/50Ls的标准试验波去考核轮台干式变压器的绝缘是偏于宽松的。
近年来,随着输电系统电压等级和输电容量的提高,国内生产的高压、超高压轮台干式变压器都在大批量增加,特别是为了满足全国联网及城乡电网改造的发展需要,对轮台干式变压器的质量提出了更高的要求。所以,研究轮台干式变压器绕组的暂态响应特性具有极其重要的理论和现实意义。到了近代,随着计算机及各种计算方法的发展,为轮台干式变压器绕组暂态响应的研究提供了一个新的方向:利用轮台干式变压器绕组的等值电路,选用合适的计算方法,可以用计算机来模拟或计算绕组的暂态过程。所以,现在应用比较普遍的方法之一就是用电磁暂态程序(EMTP)来分析轮台干式变压器绕组的暂态过程,而且这种快速、灵活、经济的方法已经引起了越来越多的轮台干式变压器工程技术人员的浓厚兴趣。
可见,研究轮台干式变压器绕组暂态过程的基础是绕组等值电路和绕组参数的确定。近50年来,有关轮台干式变压器模型的研究已经取得了新的进展。文中提出了用于壳式轮台干式变压器研究的R、L、C电路模型,并考虑了绕组的频率特性,其中R、L、C参数是通过麦克斯韦方程采用分析和离散化的方法计算得到的。文中用到了Y/y轮台干式变压器的三相电磁模型,各参数可由绕组的具体结构决定。得出了基于拓扑原理和电与磁对偶性的三相三绕组心式轮台干式变压器的绕组模型,这个模型可以比较直接而准确地对绕组的低频暂态过程进行分析。