变压器油箱磁屏蔽布置方式优化

为了降低油箱的涡流损耗及防止局部过热,通常对变压器漏磁场采取屏蔽措施,屏蔽方式有两种,一种是用高导磁材料对油箱壁进行屏蔽,称之为磁屏蔽;另一种是用高导电材料对油箱壁进行屏蔽,称之为电屏蔽。对变压器油箱磁屏蔽不同布置方式导致的杂散损耗大小做对比分析,并得出优化布置方式。     

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。     

变压器油箱涡流损耗的三维有限元分析

大型电力变压器中油箱涡流损耗占其杂散损耗绝大部分,易使变压器产生局部过热,烧损变压器。因此,为了有效降低油箱涡流损耗,提出采用ANSYS软件三维有限元法对变压器进行仿真计算,以求得到其油箱漏磁和涡流损耗分布及大小,然后采取相应的防控措施,即在变压器加入磁屏蔽。经仿真计算分析,在变压器加入磁屏蔽有利于降低油箱中的漏磁密度、减小损耗,同时也说明采用该方法计算损耗准确、可行。     

电力变压器杂散损耗预估

利用MagNet软件,对铁心夹件、油箱和电屏蔽采用表面阻抗边界条件,计算了铁心夹件、拉板、油箱及低压引线升高座等结构件损耗,分析了夹件宽度、油箱磁分路和引线升高座屏蔽对损耗的影响。     

高压自耦变压器肺叶磁屏蔽特性的数值计算与分析

针对一种新型的器身磁屏蔽——肺叶磁屏蔽自身以及其在变压器中的设计问题,以一台容量为334MV?A、带有肺叶磁屏蔽的单相自耦变压器为研究对象,首先应用三维频域非线性有限元法分析了肺叶磁屏蔽对变压器结构件、绕组区域漏磁场以及杂散损耗的影响;然后,以漏磁场分析以及杂散损耗计算为手段,以变压器油箱、夹件、拉板、油箱屏蔽以及肺叶磁屏蔽的磁感应强度(或损耗密度)作为观测目标,研究肺叶磁屏蔽安装位置以及尺寸对变压器漏磁场的影响,并通过负载损耗试验将有限元计算所得结果与实验值进行对比,验证分析的有效性;最后,针对肺叶磁屏蔽自身可能出现的局部过热问题,设计三种不同的肺叶磁屏蔽油路结构,基于有限体积法对比分析不同油路结构下肺叶磁屏蔽的油流、温升特性。对肺叶磁屏蔽特性的系统分析可为其设计以及其在变压器中的设计提供指导,具有重要工程意义。     

基于有限元的大型电力变压器油箱漏磁场分析及结构优化

本文中作者通过总结大量产品的磁屏蔽制造经验,结合有限元分析,提出一种优化的油箱磁屏蔽结构。并对一台大型电力变压器优化前后的损耗实测对比,验证了新结构的有效性。     

变压器热-磁三维有限元计算

为使高漏抗、多绕组电力机车主变压器的漏磁场计算更加准确,建立了高速电力机车主变压器油箱热-磁三维有限元计算模型及物理方程,采用边单元有限元法对主变压器的油箱损耗进行了计算,同时按照磁-热弱耦合方法,计算出采取屏蔽措施前后油箱稳态温度场的分布。经试验得到该台变压器损耗为31.245 kW,三维有限元计算值为30.478 kW;同时在采用屏蔽措施后,油箱壁左侧与右侧铜屏蔽最高温度均降低3℃,其温度场分布更加均匀,为电力机车主变压器的优化设计提供了参考。     

无取向硅钢片在电力变压器磁屏蔽中的应用

为研究无取向硅钢片在电力变压器磁屏蔽中的适用性,文中基于国际TEAM Problem 21基准族下的磁屏蔽基准模型P21c-M1和P21-M1,对在不同激励条件下无取向硅钢片制成的磁屏蔽的损耗特性和磁通分布特征进行研究,并与传统电力变压器普遍采用的取向磁屏蔽的磁性能进行对比分析。研究结果表明,由无取向硅钢片制成的无取向磁屏蔽对模拟电力变压器油箱壁的导磁钢板的屏蔽效果和取向硅钢片制成的取向磁屏蔽的屏蔽效果基本相同,且价格更为低廉。同时,基于结构件中杂散损耗的计算问题,提出了一种测量与仿真相结合的方法,通过与传统杂散损耗测量方法的对比,验证了该杂散损耗计算方法的有效性。     

电力机车主变压器油箱三维温度场有限元分析

利用基于边单元的有限元法,按照磁-热弱耦合方法,建立了一台200km/h高速电力机车主变压器油箱的三维温度场有限元模型,并用有限元法分析计算优化前后油箱稳态温度场的分布。结果表明:最热点位置基本未变,但最热点温升由72.57°C降为71.34°C,左侧与右侧铜屏蔽最高温度下降3°C,温度分布更加均匀,验证了油箱屏蔽结构合理及优化分析正确。     

一台220kV主变磁屏蔽缺陷的查找及处理

某变电站一台220kV主变色谱分析呈过热特征，通过色谱跟踪分析、红外测温、电气试验等多种手段，最后吊罩检查确认是由于油箱内壁上的磁屏蔽板安装缺陷而引起的；提出了将磁屏蔽板用引线接地的改进建议。     

变压器箱体涡流损耗的三维有限元分析

建立了电力变压器漏磁场及箱体涡流损耗的计算模型,计算了变压器箱体的涡流损耗分布,提出了减少箱体涡流损耗的电磁屏蔽和磁屏蔽方法.     

一种用于真空灭弧室的磁屏蔽罩

研究了由外部接线产生的磁场对真空电弧的影响.这一横向磁场会将电弧吹向弧隙外侧,削弱了真空灭弧室的开断能力.因而提出了一种磁屏蔽罩,以避免真空电弧受到外部磁场的影响.试验结果表明,该磁屏蔽罩可有效地提高真空灭弧室的开断性能.     

干式空心电抗器工频磁场屏蔽方法的研究

干式空心电抗器运行时会在周围产生较大的漏磁场,是电力系统中电磁污染源之一.为解决此电磁污染,基于工频磁场屏蔽原理,探讨干式空心电抗器的漏磁场屏蔽方法.采用Ansoft软件的涡流场有限元计算模块,分别对电抗器上端、下段及外围漏磁场进行分析,通过仿真计算不同屏蔽方式对电抗器磁场、电感及电流分布的影响.同时生产附带外围屏蔽的电抗器样机一台,和普通电抗器做漏磁场测试对比.最后结合仿真结果和根据实际可行性,给出了工程上的应用建议.     

高阻抗变压器漏磁场分析与磁分路应用

建立了高阻抗变压器漏磁分析的物理模型,对油箱与夹件等主要结构件的涡流损耗进行了分析,对不同磁分路方案进行了对比分析。     

基于解析数值法的配电房母排磁场屏蔽

鉴于室内配电房广泛使用的平板形大电流母排,根据母排实际尺寸、位置参数等构建了其工频磁场分布的计算模型,将解析法与数值分析相结合求得空间各点的磁感应强度,以便于磁场屏蔽效能的研究.考虑了配电房母排普遍采用的两种排列方式,着重讨论第一种排列方式对应三种屏蔽方案的屏蔽效果,经计算得出第三种方案的屏蔽效果较为理想.接着研究第三种方案对应屏蔽材料、屏蔽板和母排间距离、屏蔽板厚度和高度等对屏蔽效能的影响.结果显示通过增大材料的磁导率、增加屏蔽板厚度和高度、减小屏蔽板与母排间距离,屏蔽效能呈明显增大趋势.最后针对上述特征给出了提高屏蔽效能的可行建议,以降低配电房周围的磁污染,从而减小对电子设备的干扰和人体健康的影响.     

大型电力变压器漏磁场的ANSYS有限元分析

首先,讨论了电力变压器中漏磁场的基本问题。然后,运用电磁场理论和有限元法,对其进行了系统的研究,分别建立了二维和三维漏磁场计算模型,准确计算了油箱中的漏磁场分布情况,给出了详细的分析方法,并得出有关结论。变压器容量越大,漏磁场也越强,油箱中损耗就不能忽略。如果不采取措施,油箱壁出现局部过热点能影响变压器性能。传统的计算方法是根据经验公式来估算,这就具有相当大的误差,于是更加准确的有限元法被引进到漏磁场计算中。     

电流比较仪多层小气隙磁屏蔽磁场的解析解

磁屏蔽磁场的分析是实现高精度电流比较仪优化设计的关键,然而磁屏蔽气隙结构复杂,有限元法计算量大、计算精度难以满足要求。考虑磁屏蔽分层结构以及一次电流偏心和外部磁场干扰对磁场分布的影响,提出一个二维简化模型,利用极坐标系下Poisson方程解的正交函数展开式推导磁场的解析解,并利用有限元法验证解析解的正确性。通过二维解析模型与三维实际问题有限元计算结果的对比,发现两者具有简单的比例关系,且该比例关系不依赖于干扰源的位置,因此可用二维解析模型对三维实际磁屏蔽结构做出快速有效的评估。对坡莫合金的B-H曲线进行拟合,以线性近似下的磁场解析解为基础,利用安匝平衡时检测线圈的感应电压导出电流检测的误差估算公式,作为磁屏蔽效能分析的定量指标。对不同磁屏蔽结构的分析表明,双层结构比同样尺寸单层结构的屏蔽效能可提高近三个数量级。最后通过实验验证了解析表达式分析实际问题的有效性。     

屏蔽罩对永磁直流电机磁场的影响分析

利用电磁场有限元分析软件MagNet,对某型水下航行器推进用永磁直流电动机分别在静态和负载条件下采用不同厚度屏蔽罩时的磁场进行了数值仿真,分析研究了屏蔽罩对电机内外磁场的影响,所得结果可以指导屏蔽罩的选用,具有较好的工程应用价值.