变压器绕组中的短路电流峰值的确定

阐述了变压器低压侧端口三相短路后,变压器绕组中短路电流的变化规律,论证了电源电压过零时短路,短路电流峰值有最大值的结论,并给出了一种确定短路电流最大值的数值计算方法。     

220kV电力变压器短路动力学性能分析

电力变压器突发三相同时短路时,短路电流对变压器绕组动稳定性影响重大。笔者针对一台220 kV等级电力变压器,基于有限元电磁—结构耦合计算,运用动力学原理,研究短路电磁力作用下的低压绕组机械强度及变形过程。在电磁分析中,计算了各绕组的轴向和辐向电磁力,确定绕组中承受电磁力最大的线饼;在辐向应力应变分析中,以电磁力为激励,对选定绕组进行瞬态动力学计算,得出线圈的辐向动态应力及位移;在绕组轴向振动分析时,考虑线饼间绝缘垫块弹性模量,分析线饼轴向动态力和轴向位移。分析结果为变压器绕组短路强度校核提供参考依据。     

不同温度下变压器绕组材料弹性模量及短路轴向力学性能研究

变压器绕组材料弹性模量对其短路轴向力学性能及动稳定性有重要影响。采用动态热机械分析仪测量分析了绕组垫块弹性模量随温度的变化规律,并通过理论计算得到了铜导线弹性模量随温度的变化规律。在此基础上,以一台110kV电压等级的变压器为例,基于有限元电磁-结构耦合计算,研究了短路电流峰值时刻绕组漏磁场分布及轴向力学性能。结果表明:垫块和铜导线的弹性模量均随温度的升高而减小;在轴向短路电磁力的作用下,高、低压绕组同时受到从两端向中部的压缩作用,绕组两端的轴向位移最大,中部线饼的位移较小,应力最大值出现在中部线饼处,且高压绕组的最大位移和最大应力均小于低压绕组;突发短路时绕组的平均温度越高,其最大轴向位移越大,最大应力越小。     

用三维有限元法计算分裂式变压器短路阻抗

为准确计算出分裂变压器高、低压绕组间的短路阻抗,首先采用ANSYS的三维静态磁标势法数值计算得出高压多并联支路与单个低压绕组间的多绕组电感矩阵,并依据电路理论将其简化为等效双绕组电感矩阵,进而得到短路阻抗百分比,并推导了高压各并联支路电流分配,最后给出一个概念设计的分裂式高温超导变压器算例。计算结果表明,低压各分裂绕组分别单独运行时,高压绕组的各并联支路电流分配不均,主要集中在与运行的低压分裂绕组紧耦合的高压支路中,故高压绕组与低压各分裂绕组间的短路阻抗主要由紧耦合的高压支路与低压分裂绕组间的漏磁路决定。     

单螺旋绕组变压器支路电流的场路耦合计算及分析

变压器绕组并联导线间的环流将导致绕组损耗增加、局部过热,从而影响变压器的正常运行。本文以变压器单螺旋绕组为研究对象,建立了计算并联导线支路电流的场路耦合数学模型,模型中将各支路电流作为独立的变量来组集刚度矩阵,体现了求解问题的特殊性。在此基础上,对不同换位形式的支路电流分布及影响因素进行了研究,通过短路感抗和二次侧感应电流两个参数的设计与计算值比较,证明了本文模型的合理性。研究表明,在相同的条件下,"424"换位具有环流损耗小的优点,但相对于"212"换位,其抑制损耗的效果并不明显,考虑到"212"换位在均化电流分布及抑制局部过热方面的优点,单螺旋绕组的三种不完全换位应首选"212"换位。     

基于磁-力耦合场的单相电源变压器短路试验研究

以一台200 kVA配电变压器为研究对象,探索了采用单相电源进行变压器承受短路能力试验的可能性,建立变压器三维有限元模型,并进行短路试验验证.利用该模型计算三相短路时不同激励方式下绕组的短路电流与短路电动力,分析比对不同工况下绕组的短路电流及电动力分布特性.研究结果表明,当低压侧三相短路、高压侧三相激励或单相激励时,其短路电流与过零合闸相电动力基本相同,相间短路力相互影响很小,证明了采用单相电源替代三相电源进行短路试验的可行性.     

电力变压器设计与计算（19）

正4.3漏磁场引起的变压器附加损耗变压器的漏磁场在绕组导线里感应出电势,该电势作用下产生的电流,在各导线内部闭合,也在绕组各并联导线之间闭合;它与负载电流不同,并不流出绕组以外去。这就使得电流沿绕组导线横截面的分布及并联导线间电流分布变得不均匀了。此即所谓排挤效应,随着导线所处漏磁场位置的不同,电流排挤效应也不相同。     

三绕组电力变压器单相接地短路电流及绕组强度计算

本文针对三绕组电力变压器中压绕组单相接地短路问题,首先建立了三维有限元模型,利用场路耦合有限元方法对该模型进行三维瞬态分析;其次计算得到中压绕组单相接地时的短路电流、绕组漏磁场及电磁力分布情况;最后将计算得到的电磁力结果导入到结构场计算模型中,对变压器遭受该短路工况时线饼位移及应力变化进行瞬态动力学分析。计算结果表明,利用该方法对该工况下的电流电动力的计算较为合理且提高了计算精度,对分析变压器绕组短路强度有一定的参考价值。     

基于有限元的电力变压器绕组弹塑性变形分析

电力变压器绕组受短路电磁力作用后,可能出现可恢复的弹性变形或不可恢复的塑性变形。文中通过电磁-结构耦合有限元分析,对短路电流冲击作用下的变压器绕组弹、塑性变形特性进行理论分析和三维数值模拟,以揭示绕组弹性和塑性变形机理。首先通过有限元电磁计算分析了绕组内部短路电磁力分布,其中绕组线饼的周向电磁力分布不均是导致绕组变形的重要原因。在弹性变形计算的基础上,依据材料学的弹塑性变形分析理论,构建了绕组累积变形的量化分析模型,能够反映多次短路电磁力作用后绕组变形的累积效应。最后,以一台110 kV/25 000 kVA、双绕组电力变压器模型为例,进行绕组弹、塑性变形计算。结果可以为变压器绕组动稳定性能和绕组塑性变形预测研究提供理论参考。     

基于等效电流法的变压器匝间短路故障分析

针对星角接线变压器低压绕组匝间短路问题,建立了变压器匝间短路等效模型,并推导出了低压环流和短路绕组电流表达式,然后根据磁动势守恒提出了基于等效电流法的故障分析方法。     

变压器抗短路能力不足原因分析及治理措施研究

电力变压器外部近区短路产生的故障电流流过绕组,会产生巨大电磁力对变压器绕组的危害极大。分析发现,设计时对供电电源点的考虑不充分、材料选取不当、制造工艺控制不好、电网扩充造成在运变压器抗短路能力不足是造成变压器故障损坏的主要原因。通过加强变压器设计、控制制造工艺、改善电力网结构和运行方式、改变设备参数和加强设备运维等措施,可有效提升变压器的抗短路能力。     

一种基于电流比变化量的变压器匝间短路保护方法

变压器匝间短路特别是少匝数短路时,现有保护很难检测并发现故障。基于变压器绕组两侧电流比值与两侧绕组匝数比值之间的对应关系,提出了一种电流比变化量匝间保护方法,构建了保护动作判据。该方法不仅能躲过变压器内部相间故障及变压器外部短路的影响,还能区分匝间短路故障相,具有很高的保护灵敏度。通过对试验变压器进行的内部匝间短路试验,验证了所提方法的有效性。     

防止螺旋式绕组反弹及出头偏移的工艺

防止螺旋式绕组反弹及出头偏移的工艺李众（沈阳变压器研究所,沈阳１１００２５）众所周知,螺旋式绕组的主要特点是并联导线根数多,线饼成螺旋状,适用范围通常为低电压大电流变压器的低压绕组。其结构特点取决于并联导线的换位和油道的配置。通常,在绕制螺旋式绕组时...     

大型变压器低压绕组各并绕导线电流分布计算的阻抗法

介绍了多绕组变压器各等值绕组间阻抗的计算方法及低压纸组各并绕导线的电流分布,给出了计算实例。     

采用换位导线绕组提高变压器抗短路能力

提高变压器的抗短路能力是制造部门和电力运行部门的一致目标，采用换位导线绕组的变压器可有效的提高变压器的抗短路能力。文章详细介绍了换位导线的特性、用途和在我国的应用情况。     

三绕组变压器各侧出口短路电流分析与研究

对三绕组变压器各侧短路电流进行了理论分析与实例计算,在总结电流特点基础上研究了短路试验对这种结构变压器运行安全的指导性。     

电力变压器绕组形变仿真研究

基于有限元仿真软件 Comsol建立220kV 电力变压器三相三绕组仿真模型,仿真计算不同对称短路情况下绕组的变形情况.仿真结果表明,在遭受低压对称及中压对称短路电流冲击下,绕组变形最为严重,最大变形集中在低压绕组上部１/８至绕组端部处,最大形变量可达130mm;而在遭受高压对称短路时,最大形变位于中压绕组上部,最大形变量仅有30mm。     

多次短路下电力变压器绕组变形累积效应分析

根据洛伦兹电磁力原理计算和分析了变压器绕组中短路电磁力的分布特性。建立了变压器绕组塑性变形的累积模型,通过有限元法对模型进行了数值求解,进而分析了绕组变形的累积规律及影响因素。     

高电厂用变压器低压绕组间电动机反馈电流的计算

根据电动机的短路特性,建立了电动机反馈电流等值模型,并对大容量机组高压厂用变压器低压绕组间电动机反馈电流进行了分析和计算.     

短路电动力作用下变压器低压绕组变形研究

电力变压器短路时会产生巨大的短路电动力,当短路电动力过大时会导致变压器绕组变形.为研究三相三绕组变压器短路时的电动力分布和绕组变形情况,本文以一台50MV·A/110kV的三相三绕组变压器为例,计算变压器发生短路时的短路电流,将该短路电流作为激励,通过有限元软件计算绕组的短路电动力,采用磁-结构耦合的方式计算在最大短路电动力作用下的绕组变形和应力分布.结果表明,短路时低压绕组受到向内压缩的辐向电动力和向中间压缩的轴向电动力,绕组中间部分受到的短路电动力大于两端,导致绕组中部的变形程度大于两端.研究结果对研究变压器绕组变形具有一定实际意义.