频变特性下自耦变压器绕组FRA建模研究

以1台含梯级叠铁心自耦变压器的分裂式绕组为研究对象,通过数值计算和均质化建模获得频变下含梯级叠铁心的导磁特性;然后,运用有限元软件计算绕组电感和电阻的频变特性;再以变压器绕组线饼为单元,在MATLAB中建立考虑频变特性的绕组状态空间方程的解析模型,计算正常及轴向移位故障下绕组的频率响应;最后,通过实验验证模型的正确性.结果表明:随着频率的逐渐增大,变压器叠铁心的各向异性相对有效磁导率和绕组的电感均逐渐减小,而绕组的电阻逐渐增大;理论值与实测值对比,正常、轴向移位故障下绕组频率响应曲线变化趋势一致,这2种情况下考虑频变特性的谐振点频率最大误差分别为-3.35％和5.42％;考虑和未考虑叠铁心梯级影响时,谐振点频率最大误差分别为-3.35％和-8.48％.可见,考虑叠铁心梯级影响后再均质化建模可提高绕组频率响应的建模准确度,有效提高了绕组电感参数计算精度,解析获得频率响应曲线也更加准确.