基于松弛法的变压器绕组频响特性计算方法

1 论文标题：基于松弛法的变压器绕组频响特性计算方法

2 作者信息：刘子瑞, 陈 杰, 谢 飞, 邱晟璇：西北农林科技大学水利与建筑工程学院，陕西 咸阳

3 出处和链接：刘子瑞, 陈杰, 谢飞, 邱晟璇. 基于松弛法的变压器绕组频响特性计算方法[J]. 电气工程, 2025, 13(2): 43-54. https://doi.org/10.12677/jee.2025.132005

4 摘要：变压器绕组变形故障的快速诊断对保障电力系统稳定运行至关重要。频率响应分析(Frequency Response ysis, FRA)为故障检测提供了有效手段，因此建立等效电路并快速实现频率响应计算就成为研究的首要任务。本文针对高阶双绕组变压器等效电路，提出了一种基于松弛法的频率响应计算方法。首先，建立n阶双绕组变压器集总参数等效电路模型，明确其拓扑结构与参数分布；其次，在节点电压法的基础上，合理选取松弛因子与初始值，迭代求解节点电压，从而实现等效电路的频率响应计算；最后，基于Multisim平台构建仿真模型，对比所提算法与Multisim仿真、传统方法的偏差。结果表明曲线最大偏差低于0.25 dB，验证了算法的准确性。此外，为进一步验证算法在复杂网络中的适用性，本研究在高阶等效电路中进行了仿真，频率响应计算结果表明，松弛法与稀疏矩阵法、撕裂算法及节点电压法的结果具有高度一致性。