新型变压器绕组及油面温度计Terman应用

变压器的使用寿命取决于它的绕组温度,有效地控制变压器绕组的热点温升,即可延长变压器的使用寿命,故在大、中型变压器上都配备了绕组温度监测装置。介绍了变压器绕组温度检测较为常用的方法,分析检测方法的原理、优势及存在问题,并介绍特曼绕组温度计不同于市场上国际、国内设计的温度计的设计方法。为电力系统用户实际工作提供借鉴和帮助。     

大型油浸式变压器内部及热点的数值计算与温度研究

为保证变压器能够长期安全运行,基于有限体积法的油浸式变压器温度场计算方法,建立变压器温度场数学模型,研究变压器内部传热过程,并对大型油浸式变压器内部绕组、铁芯温度场进行分析以及确定热点位置。其次研究变压器在不同负载和不同环境温度情况下对变压器温度场的影响效果。研究表明:变压器内部绕组、铁芯温度场的分布趋势一致,随着负载及环境温度的升高,变压器内部温度随着升高,热点的温度也随着升高,但热点的位置基本不变。     

干式变压器高压绕组电场有限元分析

为更全面地了解干式变压器高压绕组电场分布的特点,以SG10型干式变压器作为参考模型,运用ANSYS软件,根据绝缘结构特点对其进行了三维和二维电场有限元分析。结果表明,对靠近变压器高压绕组端部线圈,电场分布最不均匀的位置为线匝、垫条和空气隙的交接处;对变压器高压绕组中部线圈,电场分布最不均匀的位置为线匝、梳形撑条和空气隙的交接处;绝缘材料的厚度增加时,最大电场强度值相应地线性减小;随线圈匝数的增加,最大电场强度值相应地线性减小,且当线圈匝数达到一定值后,最大电场强度值将趋于饱和;最大电场强度值随介电常数的增加而相应地线性增加。     

漆包机烘炉循环风道温度均匀性的仿真优化研究

为提高漆包机烘炉内循环风道横向温度均匀性以满足漆包线生产工艺要求,运用FLUENT软件对国内某厂生产的RHW3600漆包机循环风道内温度场、流场及压力场进行了数值模拟,分析了风道内温度不均匀及压力损失较大的主要原因,并对其结构型式进行优化设计。结果表明:分道模型有利于炉膛横向温度分布的均匀性;适当缩小匀风装置挡板尺寸可减少风道压力损失、提高炉膛两侧温度,但风道的横向温差略有增加;在匀风装置出口和分风道进口水平段加装导流挡板能有效提高炉膛横向温度分布的均匀性。本文提出的4种优化方案中,方案D模型最优,与实物模型相比,风道的横向最大温差降低了7 K,压力损失降低了4.7 Pa。     

不同冷却条件下干式变压器温升研究

为了研究不同冷却条件下干式变压器的温升,使用有限元的方法对变压器的温度分布进行计算。首先建立变压器的温度场-流体场耦合计算模型,根据变压器的产品出厂报告,推算出等效的计算模型热源荷载。然后分别对自然冷却和强迫风冷两种情况下的热-流耦合场进行计算求解,得到各个情况下铁心和变压器的温度分布情况。最终,比较分析两种不同冷却条件下的温升情况,从而得出冷却条件对变压器温升的影响情况。     

主变压器绕组热点光纤测温技术的应用

随着智能化变电站建设中对各类主设备在线监测的要求,发现传统的主变压器测温系统,已经不能适应当今的智能化技术要求。在列举了传统测温技术存在不足的情况下,介绍了一种光纤测温技术的工作原理和特点,以及将主变压器绕组热点光纤测温技术应用到泸定站改造工程中的案例。通过对主变压器在线远程绕组热点光纤测温,解决了监测变压器内部线圈热点温度盲区的难题,同时也为今后变压器的安全运行,积累和提供准确、可靠的在线动态热点温度监测值。     

500kV变压器端部出线位置的三维电场分析

以一台单相自耦500 k V变压器为例,通过建模及网格划分,利用Elec Net电磁场分析软件对变压器高压绕组端部位置进行了有限元分析计算,得到了直观的分析结果,并总结出最优的绝缘结构设计方案。     

配电变压器低压绕组导线换位处单股匝间短路特征分析

为保证电力变压器多股并绕线圈的导体长度一致、电流密度均衡，通常在其绕制过程中进行结构换位，实际运行表明导线换位处的绝缘容易损伤并导致匝间短路故障。针对实际试验中故障点难以设置、电气量无法直接检测等问题，利用“场-路”耦合原理，以型号为S13-M-200/10、低压绕组由两股扁铜线并绕、换位点在绕组中部的配电变压器为例，基于有限元仿真软件建立与实物结构尺寸相同的仿真分析模型，通过对比性能参数的实际试验值与仿真分析值，在验证模型正确性的基础上，研究电力变压器低压绕组在导线换位处发生单股匝间短路时的电气特征及电动力。研究表明，当变压器低压绕组发生单股匝间短路时，短路环内部流过数十倍额定电流的环路电流，故障相电流略有降低，有功损耗激增；导线换位引起线圈轴向力与辐向力分布不均，绕组容易失稳变形，需要对该导线换位处采取机械和绝缘加强措施。     

储能锂电池模组温度场数值计算与散热系统优化设计

储能电池热失控是引发储能电站事故的主要因素之一,储能电池的热管理对电池使用效率、寿命以及运行安全具有重要意义。本文设计了以60系列大圆柱电池单体为基本单元、额定电量为11.52 kWh的储能电池模组,基于有限元方法建立了电池模组热流耦合数值计算模型,分析电池模组内部风道空气流速以及电池组温度场分布规律,并开展储能电池模组原型充放电温升试验,验证数值计算结果的准确性。进一步优化储能电池模组的温度场分布,通过调整散热孔排布方式对电池模组进行了优化设计,提出一种侧面U形开孔结构,储能电池模组的温度一致性和电芯最大温度得到了显著改善。优化后,模组电芯最大温差降低2.6℃,温度标准偏差降低1.18,研究结论可为储能电池模组温升计算与散热设计提供参考。     

干式变压器轴向气道强化散热研究

研究了通过改变绝缘筒的结构来提高干式变压器的散热能力。方案有2种,即:一种是加高绝缘筒;一种是在绝缘筒上加涡流发生器。通过数值模拟进行了研究,加高绝缘筒增强了热压通风换热,降低了自然对流下绕组温升;绝缘筒上加涡流发生器,能够产生扰流和纵向涡,带来不错的强化传热效果,并对这2种方案的结构进行了优化。     

基于改进鱼群优化支持向量机的变压器绕组热点温度预测

为了克服传统人工鱼群算法存在的速度慢、易陷入局部最优等缺点,引入了可变视野、变化步长、禁忌表及清除机制改进人工鱼群算法,通过改进人工鱼群算法对支持向量机模型中的惩罚变量C和RBF核参数G进行了优化。根据某市110kV变压器绕组热点温度实际运行数据,选取关联变量,确定训练集和测试集,建立了基于改进人工鱼群优化SVM的变压器绕组热点温度预测模型,通过与其他方法进行对比,验证了该预测模型具有更优的预测能力,预测效果较理想。     

基于变压器最优漏磁信息的绕组变形分类方法

为了判别电力变压器绕组变形状况,提出一种基于最优漏磁信息及多层聚类编码和最优权重译码的ECOC分类器对变压器绕组变形分类的方法,首先利用多层聚类算法构建最优ECOC编码矩阵,然后通过最优权重译码算法对分类器输出进行译码得出变压器绕组具体变形类别,建立变压器绕组二维漏磁场有限元模型,计算得出绕组可能出现的变形形式和绕组区域变形前后的磁感应强度值数据,从而得出磁感应强度测量点;最后利用所建立模型得出的绕组变形数据进行仿真判别。结果表明,所建立的分类器在绕组变形判别时具有较高的准确性,可用于变压器绕组变形类型的检测。     

水电站厂房结构施工期及运行期温度场仿真分析

采用大型有限元计算软件与自主开发温度场仿真程序相结合,对某水电站厂房依照实际浇筑过程进行了温度场仿真分析,解决了仿真计算中混凝土跳仓浇筑的困难,通过与以前方案比较,说明浇筑方案对厂房温度场分布有较大影响,设计时可选择施工方案来降低温度。     

户内主变压器室通风散热优化设计研究

建立某110 kV户内主变压器室通风散热三维模型，利用计算流体力学方法研究了变压器室自然通风临界温度，机械排风速率，进、出风口位置及大小对其散热特性的影响，并分析了原始方案与优化后方案中变压器室内的流动特性。结果表明：原始方案中变压器自然通风临界温度约为22 ℃，且随着室外环境温度升高，自然通风时室内变压器靠近底部区域易出现热量堆积，造成变压器散热量无法及时排出，进而对变压器的安全、稳定运行造成危害。在自然通风临界温度为22 ℃时，所需最小机械排风速率为2.56 m·s^?1。增大进、出风口面积以及降低出风口位置均有利于增强变压器室内散热效果，使变压器室排风温度显著降低。将两个风机位置调低可使出风口平均温度降低1～2 ℃。与原始方案（风量2.56 kg·s^?1）相比，优化后方案（风量降低至1.50～2.00 kg·s^?1）可满足该变压器室通风散热需求，从而达到优化风量、降低噪声的目的。     

机车牵引电机通风道性能的计算分析和优化

对某型机车牵引电机散热用风机与风道内流场进行了数值仿真,结果表明原风道结构不满足使用要求.针对原始设计进行了反复优化,经过多种优化方案对比,得到了通风性能优良、风阻小、各风道出口的风量和风压值均满足使用要求的风道结构和隔板位置.     

特高压换流变压器支撑件的直流偏磁损耗计算

根据抑制特高压换流变压器直流偏磁原因温升的需求,提出研究换流变压器铁芯钢质支撑件直流偏磁损耗的计算方法,为设计与制造抑制温升提供依据。根据换流变压器的短路阻抗大以及拉板、夹件结构的设计特点,采用Ansoft Maxwell仿真软件,建立了包括铁芯和油箱、拉板等支撑件的三维有限元模型,考虑短路阻抗和拉板、夹件等因素的影响,完成了励磁电流、涡流场分布及涡流损耗效应的计算。结果表明,与普通变压器相比,换流变压器直流偏磁油箱及铜屏蔽的涡流损耗增加得较快,以及铁芯拉板的开槽方式,也会造成拉板涡流损耗增大。     

直流偏磁对变压器振动的影响

针对偏磁下变压器异常振动的问题,分析了变压器铁芯和绕组振动的机理,建立了基于电—磁—结构力学多物理场耦合的变压器铁芯和绕组综合振动的三维模型,并通过仿真和试验进行对比验证。结果表明,偏磁下磁通密度正负半周期分布不平衡,且随着偏磁的增强,磁通密度最值增大,铁芯和绕组的振动加剧;变压器的三维模型和所采用的分析方法具有较高的精度,对变压器的优化设计提供了依据。     

导流洞封堵体温控设计及应力特征研究

为分析大体积混凝土在导流洞封堵过程中安全性,依托某电站工程实例,从热力学理论出发进行瞬态分析,通过理论计算相关参数,运用ANSYS软件建立三维有限元模型,对未采取温控的临时堵头和采用温控永久堵头浇筑全过程的温度场及应力场进行仿真分析。结果表明,通水冷却温控措施使温降速率明显增大,混凝土温度极值降低。入仓温度降低有利于堵头浇筑最高温度和最大温升的降低,同时有利于结构主应力量值的减小,且对较长的永久堵头影响更明显。通过APDL语言二次开发的程序,得到全过程的应力极值及分布,可针对性采取工程措施降低应力水平。结果可为类似工程提供参考依据。     

变压器绕组故障的有限元法分析

运用有限元进行仿真,可以得到故障时变压器一次绕组和二次绕组的一次电压、二次电压、一次电流、二次电流和环流.然后通过自制的变压器模型,用实验的方法得到与有限元法相对应的数据,并进行误差分析,从而最终验证了有限元法的可行性和准确性.……     

大型水轮发电机温度场与热应力分析

近年来水轮发电机的单机发电容量愈来愈大,水轮发电机的电磁负荷和热负荷也随之增加,研究大型水轮发电机的电磁分析、温度与热应力尤为重要。以某大型水轮发电机组为例,采用ANSYS-Rmxprt组件建立某大型水轮发电机的等效模型,再通过ANSYS的Maxwell2D仿真模块对水轮发电机电磁有限元模型进行瞬态电磁场分析,分别求解水轮发电机定子系统在空载和额定负载两种工况下产生的铜耗及铁耗。然后建立水轮发电机定子系统三维结构模型并导入电磁损耗密度进行电磁稳态温度场耦合分析,求解水轮发电机定子系统在空载和额定负载工况下的温度分布。最后将温度场分析与结构热力学分析耦合,求解水轮发电机热应力分布,为降低大型水轮发电机工作温升和预防结构热应力变形提供理论依据。