大型油浸式变压器绕组温度场的有限元分析

大型油浸式电力变压器负载损耗较高,且绕组及油道结构复杂,为更好地掌握大型油浸式电力变压器绕组温度场分布特性,文中针对220 kV大型油浸式电力变压器,在分析变压器损耗与传热的基础上,建立了变压器流体力学-温度场耦合的仿真模型,基于有限元分析求得变压器内部温度—流体场,研究结果表明:由于绕组内部起导油作用的油道隔板的影响,温度沿绕组轴向高度呈周期性上升趋势;绕组局部温度分布不均衡,对绕组油道结构进行优化设计可改善绕组温度分布的局部不均衡性,降低绕组热点温度。     

油浸式电力变压器绕组温度场的二维仿真分析

介绍了用于计算油浸式电力变压器绕组温升的FLUENT模型,对其模拟方案进行了分析,并对油浸式电力变压器绕组的温度场分布及热点温度进行了研究.     

利用Fluent计算的油浸式变压器绕组热点温度研究

利用Fluent前处理器(Gambit软件)对1台油浸式变压器建立可用于数值计算的模型,并对模型进行参数设置,随后用Fluent软件计算得到了该变压器温度场分布云图和绕组热点温度分布.通过算例的计算结果与测量结果相比较,检验了该方法的合理性,为研究变压器绕组温度场提供了有效的分析方法.     

油浸式变压器高压绕组内温度场和流场的数值研究

针对ODFS-33400/500型油浸式变压器高压绕组,建立了三维计算模型,并对其进行了内部流场和温度场的数值模拟研究,得到了该变压器高压绕组内部的温度分布和流动形态。     

大型油浸式风冷变压器绕组温度场及流场分析

阐述了油浸式风冷变压器绕组的热源和冷却结构,采用热-流耦合方法建立了温度场和绝缘油流场的有限元模型,通过fluent软件对1台180 MVA油浸风冷变压器进行计算,得到了绕组稳态温度分布及油流分布,并分析了挡油板位置及数量对绕组温度场及油流分布的影响.计算结果表明,在绕组辐向加油道和加挡油板均会起到较好的散热效果,在端部设置较少的挡油板会比沿绕组轴向均匀设置挡油板散热效果好.     

基于电阻系数法的10 kV油浸式变压器铜绕组材质鉴别研究

为能在非破坏拆解情况下准确鉴别油浸式变压器绕组是否为铜材质,采用电阻系数法获得了铜在不同温度下的电阻比值理论模型。通过实测数据验证,该方法能有效用于10 kV油浸式变压器绕组铜材质鉴别。     

油浸式变压器绝缘油热特性的仿真分析

通过建立油浸式变压器二维等效模型,采用有限元法求解变压器流体-温度场,对比分析了植物绝缘油和矿物绝缘油对变压器热点温度及绕组温度分布的影响,分析了不同入口油速、不同变压器绝缘油对变压器热点温度的影响。结果表明:在同等入口油速下,植物绝缘油的散热特性优于矿物绝缘油,说明采用植物绝缘油代替矿物绝缘油应用于变压器中是可行的。     

500kV以上超高电压等级油浸式变压器荧光光纤温度监测系统研究

超高压油浸式变压器内部绕组温度实时监测是保障变压器可靠运行的重要部分,现有的超高压油浸式变压器内部绕组温度是通过绕组温度计算模型推算而来。变压器内部热点温度,除了线圈发热通过热传递引起其他位置温度的变化外,还与变压器线圈附近的磁通量有关,通过模型推算变压器内部温度分布,误差较大。本文论述了基于荧光余晖衰减特性与温度关系,研究出一种荧光光纤温度传感技术,给出了传感器荧光材料特性、结构封装,验证了传感器的测温精度和所使用材料的安全可靠性。该温度监测系统已经成功应用500kV以上超高压等级油浸式变压器中,实现了超高压油浸式变压器内部绕组温度真正意义上的在线监测。     

基于“磁-热-流”耦合的三绕组有载调压变压器涡流损耗与温度场仿真分析

在电力变压器涡流损耗的工程计算方法中，往往只计算了变压器绕组的纵向涡流损耗，而忽略了横向涡流损耗，横向涡流损耗主要集中在绕组的端部位置，从而有造成绕组顶部温升过大的风险。本文中笔者以63000/110kV三绕组油浸式有载调压变压器为实例，通过有限元分析方法在磁场中计算了绕组的涡流损耗，并将损耗耦合到温度场中，得到了绕组的温度分布情况。     

谐波对油浸式变压器顶层油温和绕组热点温度影响的研究

研究了谐波对油浸式变压器顶层油温和绕组热点温度的影响。     

树脂绝缘干式变压器内部温度场的计算

树脂绝缘干式变压器内部局部温度过高会导致绝缘老化加速,大大降低变压器的使用寿命.以SC9系列一台低压箔绕单风道高压线绕无风道的树脂绝缘干式变压器为研究对象,建立了简化二维轴对称物理模型.利用该模型,通过ANSYS有限元软件仿真得到了干式变压器内部的稳态温度场.同时,还利用热路解析法,建立了干式变压器的等效热路模型.通过测量变压器表面周围空气的温度,分别对于式变压器内部的稳态温度场和暂态温度场进行了求解,并开发出基于Visual Basic的计算程序.     

分段层式干式变压器绕组的暂态电压分布特性

建立了分段层式干式变压器绕组的等值电路,介绍了电感、电容参数计算的物理模型和数学公式。计算了分段层式干式变压器绕组在暂态电压作用下的电位分布和梯度分布。     

基于参数热等效的10 kV变压器温度流体场三维仿真计算

变压器温度流体场三维仿真是准确计算变压器绕组热点温度的重要方法,然而变压器绕组结构复杂,精确考虑绕组导线和绝缘结构的三维模型建模和网格剖分困难,同时计算效率低,难以满足实际工程需求.提出了一种配电变压器绕组结构的热等效简化分析方法,采用热导率各向异性、比热容等效的块状导体来等效实际的绕组结构.应用所提方法对一台S13-M-200 kV·A/10 kV型油浸式变压器三维温度流体场进行了计算.基于短路法的变压器温升试验结果表明:热等效参数方法大幅减少了变压器三维网格剖分数量,同时温度场计算结果能有效反映绕组轴向温度分布,热点温度仿真值与温升试验值温差相对误差不超过4％,验证了所提方法的有效性与准确性.     

隔爆干式变压器温度场有限元分析

隔爆干式变压器是煤矿井下综合机械化采掘设备的配电电源装置,工作环境中存在着甲烷等易爆危险气体,为了避免变压器局部过热引起爆炸,必须保证其有良好的散热效果,因此隔爆干式变压器的温度场分析有很重要的意义。文中应用有限元软件Fluent分析了隔爆干式变压器的三维温度场与气流场,计算了高低压绕组、铁心以及箱体平均温升,将仿真结果与解析结果进行了对比,误差满足工程的需要。在此基础上建立了低压绕组二维温度场模型,分析了气道、负载系数对绕组平均温升和最热点温升的影响,对隔爆干式变压器的结构设计具有一定的指导意义。     

环氧绝缘干式变压器线圈固化过程温度场仿真研究

为了防止生产过程中干式变压器树脂线圈的开裂、缩孔、白斑等问题,笔者研究了产生开裂等缺陷的形成内因,并根据于式变压器线圈材料性能随温度变化的特性,采用非线性分析建立了线圈浇注、固化、冷却过程瞬态温度场、热应力场三维有限元模型,并确定温度场中初始条件、边界条件,设计了一种有效模拟干式变压器浇注、固化、冷却过程中三维温度场和应力场分布的方法模拟其内部分布,从而改进干式变压器的工艺参数和性能并减少开裂等缺陷的产生。实验表明该仿真能够较好地再现线圈固化过程中的温度场和应力场分布。     

变压器绕组热点温升的计算与实验研究

采用多孔介质数值计算方法计算了变压器绕组的流场和温度场,为变压器绕组热点温升数值估算提供了新途径。利用变压器绕组模型对“多孔介质”方法进行了验证,证明该方法是有效的。     

基于FVM的油浸风冷变压器测温研究

以一台31500k VA自然油风冷变压器为仿真对象,应用控制体积法仿真计算变压器的三维温度场,得到在不同负载、不同环境温度下的热点温度及位置,并将仿真结果与传统计算结果、实验结果进行了对比,得出仿真结果更接近实际值,同时分析了负载、环境温度以及散热器对绕组热点温度的影响,对变压器测温系统有一定的的指导意义。利用是否加散热器仿真不同散热条件,得出在同一绕组的不同位置即相间和正对油箱的位置温度不同,且相间的温度稍高一些,在不同散热条件下,位置略有变化。     

基于“场-路”耦合有限元分析法的变压器短路电抗仿真的研究

短路电抗法是检测电力变压器绕组变形的有效方法之一,开展变压器短路电抗的仿真计算研究,对于获取各种绕组变形故障时的特征信息具有重要意义。基于实验室中一台模型变压器的结构参数,分别建立了绕组正常及存在匝间短路故障时的有限元仿真模型,利用"磁-路"耦合的方法对变压器的漏磁场和漏感参数进行了计算,分析了绕组变形位置与变压器漏磁场之间的关系,并与在模型变压器上的实验结果进行了对比,结果表明:绕组内部发生匝间短路故障时,在径向中部的匝间短路对漏磁场的影响较大,而在轴向中层绕组的匝间短路对漏磁场的影响较小。研究成果对于指导短路电抗法的现场应用和绕组故障的检测提供了一定的理论依据。