大型汽轮发电机空实心股线涡流损耗分布与温度场的计算方法

采用解析方法计算定子绕组的涡流损耗时,由于没有考虑定子上下层绕组的截面及股线数的情况,以及空心绕组和实心绕组混合排列位置变化对绕组涡流损耗的影响,导致计算结果误差偏大.利用有限元方法,对200 MW全空冷汽轮发电机采用等股等截面实心绕组和1 000 MW水-氢-氢超超临界汽轮发电机采用的空心和实心绕组混合排列2种典型的电机绕组进行了股线涡流损耗的计算,将其与解析方法计算结果进行了比较,指出了利用传统解析公式计算空心绕组和实心绕组电阻增大系数的局限性.经分析可知,对于传统的等股等截面实心绕组结构,解析方法和有限元计算结果误差不大,而对于采用不等股不等截面及空实心绕组混合排列的发电机绕组结构,两种方法计算结果误差较大.将绕组涡流损耗计算结果引入定子温度场计算中,经对比可知,采用数值方法计算股线涡流损耗较解析方法更准确,空实心绕组排列方式对股线涡流损耗和温度场计算影响较大.所得结论为定子绕组涡流损耗和温度场的准确计算提供了依据.     

电磁发射用高温超导空心脉冲变压器

为了研究高温超导空心脉冲变压器的可行性,建立了由5个超导双饼绕组组成的空心脉冲变压器模型.采用磁场计算与电路分析相结合的方法,即在用有限元法分析磁场并计算反映绕组间电磁耦合的电感矩阵的基础上列写电路方程,分析了两种不同的绕组联接方式.在理论计破算的基础上,制作了由5个高温超导双饼绕组组成的实验用空心脉冲变压器.在实验变压器二次绕组短路的情况下进行了冲击试验.由于受到环流的影响,实验结果部分与期望值相符,对高温超导空心脉冲变压器的设计具有一定参考意义.     

干式变压器绕组涡流损耗分析

建立了箔式绕组干式变压器的有限元模型,计算了变压器的漏磁分布,在此基础上得到了变压器绕组的涡流分布和总涡流损耗。通过与理论计算结果的比较分析,确定了有限元算法的有效性,对变压器的设计、运行具有一定的参考价值。     

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。     

中心抽头变压器中并联绕组的均流设计

针对带中心抽头变压器在低压大电流场合应用时,并联绕组的布置方法对均流效果以及损耗的影响进行了研究。由于中心抽头变压器副边两个绕组是分时工作的,其并联绕组设计不同于单副边绕组变压器,不仅在并联绕组中存在电流不均分问题,而且邻近效应会在不工作绕组内产生涡流损耗。基于一维绕组模型和单副边绕组变压器并联绕组的均流方法,推导得到中心抽头变压器并联绕组的布置方法。该方法中参与工作的绕组的相对位置和单副边绕组一致,从而可使电流在并联绕组中均分,同时可减小不工作绕组由于邻近效应产生的涡流损耗。通过有限元分析和实验验证了该方法的正确性和有效性。     

大型同步发电机励磁变压器的绕组损耗计算

分析了大型同步发电机励磁用的整流变压器的谐波含量,推导了一种在整流变压器绕组中各层线圈采用不同尺寸的并绕导线情况下,考虑涡流去磁作用的绕组涡流损耗所计算方法。文中还对谐波损耗计算的截断误差进行了理论分析,确定了谐波损耗所需计算的最少谐波次数。     

基于有限元算法的变压器绕组涡流效应分析及损耗计算

变压器绕组漏磁场引起的涡流损耗占附加损耗的比重较大,会使变压器产生局部过热,寿命缩短,关系到变压器设计、制造,并影响变压器运行性能。因此准确计算绕组涡流损耗对变压器的优化设计有重要意义,而工程上针对变压器绕组涡流损耗,应用传统经验公式计算,误差较大,且不能准确计算绕组的横向涡流损耗。基于ANSYS有限元法建立了变压器的二维有限元模型,基于电磁场理论分析了变压器的漏磁分布,得到了各次谐波电流背景下绕组的涡流损耗分布及损耗值。从涡流损耗理论计算与有限元仿真计算结果对比表明,有限元法损耗计算更相近实际,更加准确,为变压器温度场热源的计算以及变压器的优化设计提供了可能。     

电力变压器漏磁场及绕组涡流损耗计算

介绍了采用有限元计算软件计算漏磁场,得出变压器的短路电抗,然后利用绕组涡流损耗的有限元计算公式,计算变压器的绕组涡流损耗的方法。     

大型变压器铁心拉板涡流损耗的应用研究

在模拟变压器铁心低磁钢拉板涡流损耗模型试验与计算验证的基础上,利用作者的计算大型变压器铁心低磁钢拉板涡流损耗的二维有限元模型,对典型变压器绕组漏磁场和影响铁心低磁钢拉板涡流损耗的拉板开槽数目,开槽长度,开槽宽度和拉板开槽方式等因素进行了定量的分析,得到了若干在实际产品设计中具指导意义的结论。     

电力变压器绕组涡流损耗及温升分析

随着电力系统的发展,变压器容量也在逐步增大,随之而产生的问题就是变压器中绕组的涡流损耗问题。容量增大使得变压器漏磁场变大并不能再被忽略,漏磁场在变压器中的铁芯、绕组等导磁部件中引起的涡流损耗会导致局部结构件的温度升高,并可能危及变压器的正常运行。因此结合变压器漏磁场对变压器绕组的涡流损耗分析以及涡流损耗产生的温升的相关分析可以为变压器结构改进、减少损耗和提高运行可靠性提供理论依据。