基于有限元法电力变压器绕组的短路电动力分析

当电力变压器遭受短路故障时,短路瞬变电流导致绕组承受巨大的电动力,可能会造成绕组的变形,甚至使变压器发生绝缘和机械故障,因此计算短路电动力大小、探究其分布特点有助于预测短路后变压器绕组的变形情况,对变压器设计具有参考价值。文章通过有限元软件ANSYS Maxell建立三相变压器的二维和三维模型,并利用该模型分析三相短路后绕组轴向和辐向电动力。利用有限元法仿真得到的短路电流结果与公式计算的电流结果具有高度一致性,这充分说明有限元模型及其计算方法的可靠性。仿真结果表明,绕组两端受轴向力最大,辐向力最小;中部受辐向力最大,轴向力最小。     

电力变压器的动稳定

在变压器短路电动力的计算中，目前是以静态力代替动态力的方法来进行的。这不能适应变压器机械强度的要求，针对此问题，从电动力的基本理论出发，建立起变压器的动态数学模型，对变压器在短路电流作用下的变压器线圈（器身）绝缘结构进行了初步研究，提出了动稳定的计算方法。     

三绕组变压器中压绕组短路电动力的计算方法

针对220 kV/180 MVA三绕组电力变压器出口短路时短路电流的计算问题,从磁势平衡原理出发,建立了在中压绕组短路工况下中压绕组短路力的计算模型,利用"场-路耦合"有限元方法计算了该模型的二维瞬态漏磁场,获得了中压绕组线饼的受力分布和瞬变曲线,并对受轴向短路电动力作用最大线饼的轴向稳定性进行了校核。计算结果表明,利用有限元软件ANSYS对三绕组变压器中压短路工况下中压绕组短路电动力的计算方法,省去了传统计算电动力复杂的计算过程及一些计算假设,提高了计算精度,变压器的中压绕组具有足够的轴向机械强度,对变压器设计和运行人员有一定的参考价值。     

电力变压器绕组短路电动力的计算

以一台SFZ11-120000/220型电力变压器为例,利用有限元数值计算方法,计算了变压器在短路情况下的二维瞬态对称场,得出了变压器短路情况下的漏磁场和绕组电动力分布.计算中考虑了调压绕组的加入对磁场分布的影响.这对大型电力变压器绕组的合理设计有一定的参考价值.     

提高变压器抗短路能力的措施

从产品选型选厂,设计图纸审查,工厂监制三个方机阐述了如何把好变压器抗短路电动力能力关,以及运行管理应注意的事项。     

电缆绕组变压器短路时线圈轴向稳定性的研究

建立了电缆绕组变压器轴向振动的集中参数模型，采用广义坐标形式下的Langrage方程，得到多自由度的微振动方程。以各线匝的瞬态短路力为激励，利用4阶Runge-Kutta法求取了各线匝的响应——位移、加速度和振动力。计算得到了该类变压器的一些振动规律——短路历程中线圈表现出振动性和波动性，最大加速度出现的时刻滞后于最大短路电流出现的时刻，线圈在轴向振动时存在“波腹”和“波节”两种不同性质的区域。同时，也讨论了预紧压强、撑条根数对轴向振动规律的影响。最后，对振动加速度频谱进行了分析，该频谱的特性有别于短路电流的频谱。     

绕组结构对配电变压器短路电动力的影响分析

本文中作者基于10kV配电变压器的具体结构参数,利用Comsol有限元仿真软件建立了三维模型,分别对圆形和椭圆形绕组进行了仿真分析。     

换流变压器绕组辐向短路电动力的计算与分析

针对一台530 kV/405.2 MVA单相双绕组换流变压器,根据电磁学原理,以绕组实际结构建立了二维求解模型.在网侧绕组处于+9×1.25％分接与阀侧绕组短路的情况下,应用ANSYS有限元软件,采用“场-路耦合”法求得该模型的短路阻抗与瞬态漏磁分布.以此为基础,提取出线饼单元的轴向平均漏磁密,获得了网、阀侧绕组线饼的辐向力分布和瞬变曲线,并对受辐向短路电动力作用最大的线饼进行了稳定性校核.计算分析结果表明,该模型和计算方法可实现换流变压器绕组辐向短路力的计算及辐向机械强度的核算.     

变压器绕组轴向压紧对短路强度的影响

分析了绕组在短路时的轴向受力情况及材质和工艺对绕组压紧情况的影响，进而推断了轴向事故频发的原因，提出了值得进一步研究的技术关键问题。     

配电变压器绕组短路电动力的暂态特征分析

配电变压器低压侧三相出口短路故障危害大,不仅危及设备运行安全和供电可靠性,甚至还引发火灾事故。而在实际研究中,变压器出口短路试验既对被试设备造成绝缘损伤、遗留潜伏性隐患,又需付出高昂的试验费用。为探究出口短路故障对配电变压器绕组短路电动力的影响,采用Maxwell有限元仿真软件搭建“磁 路”耦合模型,仿真研究配电变压器突发低压侧三相出口短路时绕组电流、磁场及所受电动力的暂态特征,探寻其受力薄弱点,为配电变压器抗短路能力的提升措施实施提供参考。     

配电变压器绕组轴向短路电磁力分析

建立了计算短路电流的三维暂态场路耦合模型,对短路电流和轴向短路电磁力进行了比较分析。     

电力变压器绕组短路轴向稳定性分析

阐述了绕组轴向动态短路电动力和轴向位移产生的原因,给出了计算方法,论述了提高变压器轴向稳定性的措施.     

31 500kVA电力变压器绕组短路强度计算

采用有限元方法计算了变压器短路情况下二维瞬态轴对称场,得出了线段电磁场和电磁力分布,给出了绕组短路强度计算方法,并对一台31 500kVA电力变压器绕组短路强度进行了计算.     

电力变压器绕组短路强度计算软件

以有限元法、变压器理论和试验得出的计算方法为基础,以VB和Fortran语言为工具,开发了大型电力变压器绕组短路强度计算软件,并给出了计算实例。     

大电流短路试验变压器短路阻抗及支路电流的仿真计算

介绍了大电流变压器短路阻抗的常规计算方法及电磁仿真计算方法。     

变压器短路电流分析计算

对变压器内部短路故障进行了仿真分析,并举例说明了变压器外部三相短路时流过绕组中的电流计算方法。     

变压器箔式绕组的短路电磁力计算

对箔式绕组的短路电磁力进行了计算与分析,并分析了箔式绕组与饼式绕组电磁力的分布特点。     

变压器绕组轴向失稳极限倾斜力计算与试验研究

本文中作者阐述了变压器绕组极限倾斜力计算的影响因素,进行了四个绕组极限倾斜力的加压试验,并对计算结果与试验结果进行了对比分析。     

电缆变压器短路时绕组轴向振动特性的探讨

建立了电缆变压器绕组轴向振动模型,以分析绕组在瞬态短路电磁力作用下的响应问题。     

轴向双分裂式12相24脉波移相牵引整流变压器的参数计算

介绍了采用延边三角形接线移相方式组成的１２相２４脉波轴向双分裂式结构牵引整流变坟器,并从电压和磁势关系出发讨论其短路阻抗的计算,指出这类变压器的短路阻抗计算兼有移相变压器和轴向双分裂式变压器阻抗计算的方法和特点。