干式变压器箔式绕组损耗及温升数值计算与分析

本文中作者针对1000kVA干式电力变压器,建立了二维电磁计算仿真模型,并通过二维模型计算出箔式绕组额定工况下的电流密度分布,对低压箔式绕组的温度场进行了仿真计算与分析。     

轴向双分裂发电机变压器漏磁场及穿越短路阻抗计算与分析

由于轴向双分裂发电机变压器绕组结构复杂,其短路阻抗较难准确地计算。为此,以1台轴向双分裂发电机变压器为例,建立了漏磁场和等效电路模型,对其进行了3维和2维漏磁场分析。并采用漏磁链法和场路耦合方法进一步计算了不同工况下的穿越短路阻抗以及分裂支路电流分配问题,将计算结果与实验值进行对比分析。结果表明:对于短路阻抗的计算,采用场路耦合的3维有限元法比2维有限元法及漏磁链法更接近实验值,3维有限元法计算误差2%,而漏磁链法最大误差达到了7.2%;与漏磁链法相比,3维有限元法能够更精确地计算变压器的漏磁场以及分裂支路电流分配问题。对分裂变压器短路阻抗的计算研究为分裂变压器的合理设计提供了参考依据。     

变压器短路模型的绕组漏磁对比分析与试验研究

本文以一台三相变压器模型样机为研究对象,对其短路工况下绕组的三维漏磁场进行仿真计算,并对多种短路工况、不同相间、绕组不同位置的辐向、轴向漏磁分布规律进行分析和对比;最后,通过试验测试数据说明仿真计算的准确性,以及磁场分布规律的正确性.     

高压自耦变压器的涡流损耗计算与屏蔽措施

为应对大型电力变压器漏磁场及杂散损耗问题,采用三维非线性涡流场有限元分析方法,以1台高压自耦变压器为研究对象,引入B-H曲线来描述非线性材料的磁特性,对变压器结构件进行了漏磁场及涡流损耗计算。采用屏蔽措施之前,油箱及夹件等结构件涡流损耗及涡流损耗密度较大,容易引起局部过热问题并且影响变压器正常运行。通过进一步分析,给出了油箱磁屏蔽、夹件L型磁屏蔽和肺叶式磁屏蔽等降低杂散损耗的措施,以及多种屏蔽形式对漏磁场及结构件涡流损耗的影响。结果表明对电力变压器油箱、夹件等结构件采取合理的磁屏蔽措施能够有效地降低杂散损耗并消除热点,不同屏蔽形式对其周围结构件涡流损耗及漏磁场具有不同影响。     

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。     

基于Fluent软件的电力变压器温度场计算与分析

温升是设计变压器时需控制的一项重要性能参数,同时也是考核变压器寿命的一项关键性指标。因此,准确地计算出温升对变压器运行的可靠性及生产成本的经济性都有重要的作用。笔者应用Fluent软件计算了自然油循环电力变压器的温度场,将仿真结果与解析结果进行了对比,在此基础上分析了水平油道高度、导向区数、发热中心与散热中心高度之比、负载系数对绕组平均温升和热点温升的影响,并给出了在设计时应综合考虑导向区数和安装散热器时在条件允许的情况下应尽可能的安装在比较高的位置以降低绕组的热点温升与平均温升的结论。     

换流变压器谐波损耗的计算与分析

换流变压器是高压直流输电系统的重要设备,准确计算换流变压器的谐波损耗,具有十分重要的意义。笔者在分析换流变压器结构与性能特点的基础上,利用Magnet建立时谐场简化计算模型,通过有限元方法对换流变压器绕组和金属结构件中产生的谐波损耗进行了仿真计算,得到了在高次谐波电流下谐波损耗的数值并与测量结果和IEC 61378-2—2001法所计算的结果进行了比较。结果表明:仿真的结果与IEC61378-2—2001法所计算的结果相比更接近实测值,能够满足工程设计要求。在此基础上,对加铜屏结构下的谐波损耗值与未加铜屏时的结果进行了对比和讨论。     

自耦变压器的短路阻抗计算与分析

本文中作者对高阻抗自耦变压器的常规绕组排列方式进行了改进,分别采用工程漏磁链法和有限元方法对改进后的新型自耦变压器的短路阻抗进行了计算与分析,并与实测值进行了比较。     

变压器磁-热耦合计算与局部过热屏蔽措施

针对大型电力变压器涡流损耗及局部过热问题,采用三维有限元涡流场计算得出变压器油箱及夹件的涡流损耗及其分布,进一步采用磁-热耦合方法计算出油箱和夹件温度场分布以及热点温度.在此基础上,分析局部过热问题,找出最热点并采取相应磁屏蔽来降低油箱和夹件涡流损耗及热温升,分析了磁屏蔽结构尺寸对油箱及夹件涡流损耗和最热点温度的影响.采取磁屏蔽措施后,油箱和夹件涡流损耗及热点温度明显降低,有效防止了局部过热现象,为电力变压器的优化设计提供了参考依据.     

变压器磁分路对阻抗、损耗及温升的影响

本文中笔者建立了变压器有限元计算分析模型,进行了磁场和短路阻抗计算,分析了磁分路对变压器漏磁场、短路阻抗、杂散损耗及结构件温升的影响,对变压器优化设计具有实用价值.