報告書番号

T99005

タイトル（和文）

配電用柱上変圧器の過渡現象計算モデル

タイトル（英文）

A Transient Simulation Model of Pole-type Distribution Transformers

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

配電系統における雷害事故のメカニズムを解明する上で，高圧配電線，低圧配電線，変圧器接地線を相互に接続する配電用柱上変圧器をモデル化しサージ計算を行うことは極めて重要である。特に，高圧配電線上だけではなく需要家設備における過電圧も問題とする場合には，柱上変圧器の有するインピーダンスおよび１次側－２次側間移行の周波数特性を正確にモデル化する必要がある。しかしながら，従来は柱上変圧器は無視されるか，せいぜい１次側の静電容量で模擬される程度で計算精度に問題があった。本報告では，柱上変圧器の有するインピーダンス特性および１次側－２次側間移行特性を，商用周波数から数ＭＨｚに至るまで精度良く再現できる過渡現象計算モデルを開発した。また，提案手法により容量１０ｋＶＡの配電用柱上変圧器をモデル化し，ＥＭＴＰを用いた各種過渡現象計算を行ったところ実測結果と良く一致した。

概要 （英文）

This report proposes a model of pole-type distribution transformers for electromagnetic transients simulation. The proposed model takes into account the following effects : (1) capacitance between a winding and an enclosure and also between primary and secondary windings, (2) skin effects of winding conductors and an iron core, and (3) multiple resonance due to the combination of winding inductance and turn-to-turn capacitance. Thus, the model accurately reproduces the frequency characteristics of a pole-type distribution transformer in a wide range of frequency. The parameters of the model can easily be determined by frequency-characteristic measurements using an impedance analyzer. The six terminals (i.e. two high-voltage terminals, three low-voltage terminals, and an enclosure terminal) of the transformer are independently modeled so that the model can be applied to transfer-voltage studies unlike conventional single-capacitance representation of the primary-side impedance. Because of the above capability, the proposed model enables the accurate evaluation of overvoltages on distribution lines including consumer-side overvoltages. In this report, a 10-kVA pole-type distribution transformer is modeled, and the proposed model is validated by comparisons between simulated and laboratory-test results.

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