干式变压器平均温升计算方法研究

通过有限元法对典型结构干式变压器内部温度场的计算,确定了干式变压器平均温升换热系数准则方程式,提出了一种计算线圈平均温升的方法,利用该方法将绕组平均温升的计算结果与试验值进行了比较,精度有了很大提高,为干式变压器平均温升的计算提供了新的途径.     

10kV铜铝绕组干式变压器温度场分析比较

本文笔者采用有限元法对630kVA/10kV铜铝绕组干式变压器建立三维对称流-固-热耦合模型，仿真计算了绕组和铁心的温度场分布，并分析不同负载率、不同环境温度、不同风速、突发短路对铜铝绕组干式变压器绕组温升和热点温升的影响。     

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。     

有关干式变压器的一些问题

主要分析了有关干式变压器的一些技术问题及有关发展干式变压器的相关问题,如电流密度选择与绝缘耐热等级关系、绕组平均温升与绕组热点温升关系、自冷容量与风冷容量间关系、高压绕组联结法的选择,以及耐低温的问题。文中还介绍了拟采用的温升试验方法。     

风冷干式变压器的热仿真分析及优化

对绕组温升和热点温度的有效预测与分析，是确保干式变压器安全、稳定运行的重要前提。模拟了一台8000 kVA干式变压器在强迫风冷条件下的温度场分布情况，并通过风冷温升试验验证了仿真结果的准确性及可靠性。在此基础上，讨论了模型简化方法和结构优化设计对温升模拟结果的影响规律并进行了误差分析。结果表明，所采用的数值仿真方法能够有效地预测变压器的温度分布规律，可为此类变压器的设计、优化和评估提供参考依据。     

温度场的数值模拟法在干式电力变压器热设计中的应用

建立了干式变压器二维非稳态温度场的数学模型，采用有限差分布方法来求解变压器一相的温度场，分析计算了铁心，低压绕组，高压绕组的温升特性及整体温度分布和最热点位置。     

树脂浇注干式变压器温升分析与计算

为更准确地反映树脂浇注干式变压器的内部温度情况,根据变压器的损耗,对干式变压器的整体温升进行了计算。同时结合ANSYS软件,对干式变压器进行了温度场仿真计算,分析了干式变压器的铁芯和绕组的温度分布情况。对某供电局开闭所内站用的干式变压器建立了温度监测系统,获得其三相温度分别为62.19、63.92、62.57°C。通过比对实际数据、理论计算和仿真分析的结果,指出干式变压器运行中的最热点位置位于低压绕组距底部70%高度的位置,该处即为干变的薄弱环节,可作为对干式变压器进行定点监测的参考依据。     

不同负载条件下换流变压器绕组温升的计算与分析

基于绕组温度场的分布结果,提出了计算绕组平均温升的方法。通过数值法和解析法对典型换流变压器绕组在不同负载条件下的稳态与暂态温升计算结果的对比分析和验证,证明了计算方法的有效性。     

干式电力变压器高低压绕组间气道尺寸对绕组温升的影响

对干式电力变压器高低压绕组间气道尺寸和绕组热负荷对绕组温升影响进行了研究,并建立了平均准则方程式.     

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。     

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.     

基于Seebeck效应的配电变压器绕组材质无损鉴别装置及测试分析

基于配电变压器绕组回路Seebeck效应,研发绕组材质鉴别装置并进行测试分析。结合实际情况分析了干式变压器绕组回路Seebeck效应。根据实际回路温度分布及绕组材料特性,对铜、铝绕组回路的热电势进行理论计算,得出了绕组材质判断阈值。基于理论研究成果研发变压器绕组材质鉴别装置,对多台配电变压器进行测试分析。测试结果证明该绕组材质鉴别装置能有效鉴别铜、铝绕组材质。     

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。     

温度对有机复合绝缘干式高压电气设备局部放电水平影响的研究

有机复合绝缘干式高压电气设备(包括电流互感器、穿墙套管和电缆终端)作为一种新型电力设备,其局部放电特性的研究工作做得还比较少。笔者以有机复合绝缘干式电流互感器为研究对象,结合其绝缘结构和材料特性对不同温度下的局部放电特性进行了试验研究及理论分析,并运用EMTP程序进行温升计算,提出以局部放电水平为判据来确定有机复合绝缘干式高压电气设备的温升限值。     

电压互感器温度场计算研究

电压互感器是电力系统中重要的测量设备,温度是影响其测量精度的一个主要因素。为了分析电压互感器的温度场分布、提高电压互感器的散热能力,采用ANSYS软件与CFX软件进行电压互感器的温度场和流体场耦合仿真计算的方法,以10 kV电磁式电压互感器为研究对象,建立了简化的温度场仿真计算模型。通过仿真计算,在考虑空气对流散热,采用扫描剖分的条件下,获得电压互感器模型的温度分布及热点温度位置。分析了影响热点温度的因素。计算结果表明,低压顶部绕组是电压互感器温度最高的部位,是温度监测的关键;油的热导率与粘度在正常温度范围内对温度场计算影响不大,可以忽略,侧表面的对流换热系数对热点温度的影响较大。采用增加侧表面换热能力的方法,可以增强电压互感器的散热能力。     

基于典型振动规律的干式变压器机械状态诊断

干式变压器在运行中受到电、热、机械等应力的共同作用,可能导致铁心松动和绕组变形等异常故障。振动分析法可以灵敏地反映铁心和绕组的机械状态,适用于干式变压器机械故障的检测。文中构建了干式变压器的有限元模型,仿真探究了干式变压器的振动机理与振动特性,发现干式变压器的绕组振动远小于铁心振动,正常运行状态下振动主要来源于铁心的磁致伸缩效应。文中搭建了干式变压器实验平台,采集并对比分析了正常工况和铁心松动状态下干式变压器表面的振动信号。发现随着铁心逐渐饱和,振动信号不再随电压平方呈线性关系增长,总振动信号峰值增长变快,基频振动信号幅值增长变慢。根据实验得到不同工况下干式变压器的振动信号频谱,发现可将振动信号的基频占比、高低频比作为诊断干式变压器机械状态的特征参量。     

基于电压、电流不平衡度差值的干式变压器匝间短路故障识别方法

干式变压器绕组发生轻微匝间短路时,相电压、相电流等电气量变化甚微,不能作为表征匝间短路故障的敏感特征量,导致相应保护措施缺失,运行过程中设备烧毁事故时有发生。通过建立干式变压器“场-路”耦合仿真模型,利用实际试验和工程计算获取的状态参数,验证模型的准确性。通过建立和分析其绕组匝间短路故障数学模型,提取相电压、相电流不平衡度标幺值的差值,作为判断匝间短路故障的特征量。通过仿真分析不同工况下其绕组发生匝间短路故障时不同电气量的变化情况,论证了所提新故障特征量不仅能提前感知绕组匝间短路故障,而且能够克服固有的三相不对称及不平衡运行带来的影响,有效性、灵敏性兼顾,为实时监测干式变压器绕组匝间绝缘状态提供一种新方法。     

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.