油浸式电力变压器负载导则指数方程解法应用探讨和对比分析

通过对GB/T1094.7-2008和IEC60076-7:2018《油浸式电力变压器负载导则》中动态负载下变压器顶层油温及绕组热点温度指数方程解法的差异对比分析,进一步探讨阐明了指数方程解法在实际中的应用.     

500kV单相变压器直流偏磁下损耗及绕组热点温度的计算分析

为了分析直流偏磁对电力变压器顶层油温度和绕组热点温度的影响,本文提出了基于场路耦合模型和热路模型的直流偏磁下顶层油温度和绕组热点温度的计算方法.利用该方法计算分析了某500 kV单相自耦变压器在直流偏磁下的损耗、顶层油温度和绕组热点温度等的变化规律.直流偏磁后,变压器绕组损耗略有下降,铁心、夹件等钢结构件的损耗随直流偏磁电流的增大而增大.由于地磁感应电流(GIC)波形的短时脉冲特性,GIC作用下的变压器顶层油温升和绕组热点温升均低于相同直流偏磁电流下的稳态温升.本文的研究方法和结论对变压器耐受直流偏磁能力的研究具有一定的参考价值.     

基于改进粒子群优化的变压器绕组热点温度建模

分析油浸式变压器绕组损耗和内部传热机理,基于IEEE Std C57.91导则Annex G,并利用传热学理论对热点温度进行建模研究。针对模型参数优化问题,分别采用改进粒子群算法和遗传算法对参数进行寻优,对比表明改进粒子群算法对参数优化的结果最佳。结合实验室变压器内部温度测量试验系统采集的实测数据,应用该模型计算热点温度,与实测数据、IEEE导则推荐方法和普通底层油温模型计算结果相比较。结果表明:该模型的计算值与实测值基本一致,具有较好的适应性,且计算性能和精度均优于IEEE导则推荐方法和普通底层油温模型。     

变压器绕组温度的软件计算值与光纤实测值之间的差异对比分析

对GB/T 1094.7-2008《电力变压器油浸式电力变压器负载导则》中热点温度计算模型进行了改进。通过试验测得了绕组热点温度随负载系数变化的曲线及计算模型所需温度数据,分析了两者差异的产生原因。     

变压器试验技术33

12温升试验 12.1概述 变压器在额定频率的额定电压下带负载运行时,铁心内的磁通在硅钢片内产生磁滞损耗和涡流损耗,称之为空载损耗.流过绕组的负载电流在绕组的电阻上所产生的损耗(I2R),电流产生的漏磁通在其经过的金属件上所产生的涡流损耗,统称为负载损耗.空载损耗和负载损耗在铁心、绕组及金属结构件中将转化为热,并将热散发到油浸式变压器的油中,借助于油通过不同的循环方式再将热散到空气中.对于干式变压器,则直接将热散发到空气中,从而达到散热目的,最终达到热平衡.     

树脂浇注干式变压器温度场分布的计算分析

为更准确地掌握树脂浇注干式变压器的内部温度场分布,为变压器的绝缘寿命评估提供依据,在分析变压器产热散热机理及导热途径的基础上,依据干式变压器的实际对流传热和热辐射特性及温度场计算的流固耦合模型,在多物理场仿真软件COMSOL中实现了树脂浇注干式变压器温度场分布的建模计算,得到了干式变压器铁心和绕组的温度分布。同时将计算结果与干式变压器温升试验实测数据进行了对比,两者吻合较好,误差±5.5%,说明了计算结果的正确性。此外,计算结果表明:干式变压器绕组和铁心底部到顶部的温度分布呈现低—高—低走势,绕组热点位于低压绕组轴向约85%处,为变压器绝缘最薄弱点;绕组温度分布与负载大小关系有限,热点位置相对固定。     

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。     

谐波电流下油浸式配电变压器负载损耗及绕组热点温度分析

为了研究电流畸变情况下油浸式配电变压器负载损耗和绕组热点温度的变化规律,基于IEEE StdC57.110中的绕组涡流谐波损耗因子和杂散谐波损耗因子,并考虑绕组在谐波电流下的集肤效应会增强,定义了绕组电阻谐波损耗因子,从而建立了变压器在谐波电流下负载损耗计算模型。考虑到绕组涡流损耗密度分布不均对绕组热点温度的影响,利用文中所建立的变压器在谐波电流下负载损耗计算模型修正了IEEE Std C57.110:2008的绕组热点温度计算公式。分析结果表明,谐波电流会引起较大的额外负载损耗,谐波畸变率为40%和60%时负载损耗分别增加了近0.5倍和1倍,此时顶层油温和热点温度也有较大增加,顶层油温升和热点温升在畸变率为40%时分别达到了71.6、102.7 K,远超过温升限值。同时发现谐波频率越高,负载损耗和热点温升增加越快。     

影响配电变压器负载损耗测量精度的研究

负载损耗是配电变压器重要的特征参数之一。本文对影响配电变压器负载损耗测量精确度的因素进行研究,分析了直流电阻、绕组温度、测量仪器损耗和短接配件对变压器负载损耗检测的影响。研究结果表明提高变压器负载损耗测量精度的关键因素有:进行负载试验时,应根据变压器连接组别,正确测量负载损耗计算所需的直流电阻;确保负载试验中配电变压器绕组温度与顶层油温度的温差较小;使用精确度高的测量仪器,选择合理的接线方式,有助于减少测量仪器和线路的附加损耗;采用硬质铜排作为短接配件,夹紧短接配件。     

基于温度流体场耦合的油浸式变压器热点温度计算*

提出了一种10 kV油浸式变压器热点温度的三维温度流体场耦合分析方法,仿真中考虑变压器内部金属结构件对绕组热点温度的影响,利用变压器空载试验和负载试验确定变压器内部总损耗,基于有限体积法,对变压器温度流体场进行计算,进而获取变压器绕组热点温度.绕组热点温度计算结果与预埋光纤测温系统的变压器温升试验结果相吻合,最大误差不超过3℃,验证了该方法的有效性和准确性.     

一种主变压器热点温度实时计算解析模型

基于油浸式变压器的顶层油温-绕组等效热路,提出了一种主变压器绕组热点温度的解析模型,该模型能够根据当前采集的主变负载系数和顶层油温数据,实时计算热点温度。相应提出了绕组时间常数的确定方案。通过对某334 MV·A/500 k V主变压器进行实例计算与分析,并将结果与通过GB/T 15164—1994标准中的热点温度计算公式计算的结果进行比较,验证了所提出热点温度模型及计算方法的有效性和正确性,同时指出了GB/T 15164—1994标准中热点温度计算公式存在的缺陷。     

开关电源高频功率平面变压器热设计研究

高功率密度要求和高频下涡流损耗(包括磁芯和线圈的涡流损耗)的急剧增大对高频功率平面变压器的热设计带来巨大挑战.通过分析平面变压器热传递特性,提出一种可分别计算线圈和磁芯温升的热模型及其建模方法.此外,根据铁氧体磁芯的损耗温度特性,还提出一种平面变压器温度设计准则.实验证明提出的热模型具有足够高的工程精度,而提出的温度设计准则可使变压器具有良好的热稳定性,从而改善了平面变压器热性能.     

地铁牵引整流变压器系统参数设计研究

利用谐波损耗和热点温度计算方法,研究了地铁牵引整流变压器绕组温升和额定容量的工程设计计算。     

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。     

计算Scott牵引变压器内部温升的热路模型法

牵引变压器的绝缘寿命很大程度上取决于绕组热点温度,研究其内部温升具有重要意义。为此,针对Scott牵引变压器特殊的绕组连接、铁心结构和电气特性,利用热传输原理分析了其内部热量的产生和传输过程;参考电路原理建立了Scott牵引变压器内部热路模型;参照基尔霍夫定理推导了温升的计算式,从而建立了Scott牵引变压器的热路温升计算模型和简化的热路温升计算模型;采用两种热路温升计算模型和IEC温升计算法仿真了同一负荷下的Scott牵引变压器,仿真结果说明了模型的有效性。     

基于光纤测温技术的变压器绕组热点温度分析研究

对一台110kV自然油循环导向冷却变压器绕组热点温度进行了计算和试验。     

三相不平衡对配电变压器带负载能力的影响研究

配电网中三相不平衡问题普遍存在,三相不平衡会使配电变压器单相过载导致损耗增加、热点温度升高,进而加快绝缘老化速度、降低变压器带负载能力及运行寿命。文章推导了配电变压器在三相不平衡运行时的绕组热点温度的计算模型,并基于绕组热点温度限制和容许过载倍数限制对三相不平衡时配电变压器的过载能力进行评估,最终给出了各负载类型运行区域的约束条件,为油浸式配电变压器的安全、经济运行提供了参考。     

变压器绕组热点温度计算法在智能变电站中的应用

对变压器绕组热点温度进行了计算,并验证了计算方法的有效性。     

多通道交错并联反激变换器磁集成技术研究

采用谐波分解方法揭示了电压调整模块电感耦合带来通道电流谐波消除的内在机理。在反激变换器中,交流线圈损耗可由变压器分量损耗和电感器分量损耗2部分组成。在中小功率场合,变压器的电流纹波较大,电感器分量带来严重的气隙扩散磁通效应往往成为线圈涡流损耗的主要因素,因此,结合多通道耦合电感技术和反激变压器的线圈损耗特点,提出多通道交错并联反激变换器磁集成技术,以减小电流纹波,改善线圈的电感器分量损耗和磁芯损耗,并通过理论分析和实验加以证明。