电力变压器设计与计算（18）

正4变压器漏磁效应4.1变压器漏磁场分析在前面变压器的磁路计算中,着重分析了与主磁场有关的变压器特性,在本节及下节中,将专门讨论变压器的漏磁场。漏磁场是由负载电流产生的,其大小与变压器容量有直接关系。漏磁场的大小及分布规律决定着变压器绕组的电抗、附加损耗以及变     

变压器漏磁场的研究与电抗压降的计算

通过对变压器漏磁场的分析和对一台变压器试品的漏磁场测量，验证了绕组内部漏磁场的分布形式，为理论上确定变压器漏磁场的计算模型提供了依据，验证了用编制的有限元磁场分析通用程序的正确性。     

换流变压器绕组瞬态漏磁场与谐波损耗的分析

在分析换流变压器结构与性能特点的基础上,建立非正弦瞬态漏磁场简化计算模型,利用有限元方法对换流变压器绕组瞬态漏磁场与谐波损耗进行了分析,得到换流变压器绕组非正弦瞬态漏磁场的分布.     

电力变压器绕组轴向短路力的研究

针对一台带独立调压绕组的电力变压器,用ANSYS软件建立了该变压器漏磁场的磁路耦合模型,得出了绕组漏磁场和电动力分布,应用有限元法对其漏磁场和轴向短路电动力进行了计算分析,计算结果符合电力变压器的基本特性.     

换流变压器谐波损耗与瞬态漏磁场分析

阐述了谐波和漏磁对大型换流变压器的危害,模拟了换流变压器运行中的谐波电流波形并计算谐波损耗。运用有限元方法对换流变压器内部漏磁场进行分析,得到了换流变压器非正弦瞬态漏磁场分布。     

谐波条件下硅钢片磁特性及换流变压器漏磁场计算

谐波电流作用下,变压器铁心硅钢片的磁特性将发生劣化。本文作者提出一种考虑谐波条件下硅钢片磁性能及损耗性能的换流变压器漏磁场计算方法,给出了不同谐波下27ZH100型号硅钢片B-H特性及B-P特性曲线,基于该曲线对换流变压器在谐波作用下的漏磁场展开了计算,给出了不同谐波励磁下换流变压器油箱及夹件漏磁场分布及损耗值,为换流变压器漏磁场的分析提供了一个新的思路。     

大型电力变压器漏磁场的ANSYS有限元分析

变压器的漏磁场问题既是变压器设计、制造中,也是影响变压器运行性能的大问题。传统计算方法根据经验公式估算,误差相当大,为使计算、分析更加准确,有限元法被引进到漏磁场计算、分析中。运用电磁场理论和有限元法,对110 kV及以上电力变压器的漏磁场进行系统的研究,分别建立二维和三维漏磁场计算模型,准确计算油箱中的漏磁场分布情况。结果表明,在油箱壁的长和宽方向中离变压器绕组最近处的漏磁密最大。因此,数值方法的引入,改进了变压器的计算和设计,并使其优化设计成为可能。     

换流变压器结构件涡流损耗的计算与分析

针对换流变压器漏磁场引起的结构件（夹件、油箱）损耗及局部过热问题,本文提出一种快速计算换流变压器夹件和油箱漏磁场及损耗的方法,给出了夹件及油箱漏磁场及损耗的计算原理及数学模型;其次,开展了换流变压器夹件及油箱漏磁场及损耗的有限元计算,并在三维涡流场下对换流变压器夹件和油箱的漏磁场及的损耗展开了分析,将解析法与有限元法进行了对比;最后,对换流变压器的空载电流、磁感应强度以及负载损耗进行了实验,验证了有限元方法的正确性,并间接验证了所提方案的可行性。     

一种基于解析法的高频铜箔变压器漏感精确计算方法

高频变压器作为直流变换器中的核心功率部件,其漏感值的精确性对变换器工作模态及控制具有重要影响,尤其在高频工作条件下更为突出。目前针对高频变压器漏感计算,常用的一种方法是考虑高频效应的磁场能量解析法,基于磁场能量计算求解漏感。但由于该方法在计算磁场能量时采用了平均匝长的方案,磁场能量计算不准确,使得在匝比不为1的高频铜箔变压器中,漏感计算精度不够高。为此,文中提出了一种基于精确匝长的高频铜箔变压器漏感计算方法,在径向方向考虑实际匝长的变化,以此计算获得磁场能量,进而计算变压器漏感。该方法不受变压器匝比约束,在不同匝比下均可保证漏感计算精度。最后基于Ansys进行建模仿真,仿真结果验证了所提出漏感计算方法的正确性和有效性。     

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。     

基于“场-路”耦合有限元分析法的变压器短路电抗仿真的研究

短路电抗法是检测电力变压器绕组变形的有效方法之一,开展变压器短路电抗的仿真计算研究,对于获取各种绕组变形故障时的特征信息具有重要意义。基于实验室中一台模型变压器的结构参数,分别建立了绕组正常及存在匝间短路故障时的有限元仿真模型,利用"磁-路"耦合的方法对变压器的漏磁场和漏感参数进行了计算,分析了绕组变形位置与变压器漏磁场之间的关系,并与在模型变压器上的实验结果进行了对比,结果表明:绕组内部发生匝间短路故障时,在径向中部的匝间短路对漏磁场的影响较大,而在轴向中层绕组的匝间短路对漏磁场的影响较小。研究成果对于指导短路电抗法的现场应用和绕组故障的检测提供了一定的理论依据。     

螺旋式绕组轴向电流分量对大型变压器漏磁场的影响

根据变压器螺旋式绕组漏磁场分布的计算结果，分析了螺旋式绕组轴向电流分量对大型变压器漏场的影响。     

用镜像法计算大型电力变压器漏磁场的研究

大型电力变压器漏电抗及电磁力的计算实际上就是变压器漏磁场的计算,采用镜像电流法对变压器铁心窗中的漏磁场进行了计算,给出了场点处磁感应强度与最高镜像电流次数奇偶性的关系,用最高镜像次数相邻的镜像电流及实际电流算得的场点处磁感应强度的平均值近似场点处磁场感应强度的实际值。用此方法计算变压器的漏磁场,在编程及计算工作量相对较小的情况下,可获得具有很高精度的磁感应强度。     

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。     

电力变压器绕组轴向振动稳定性分析

研究了变压器绕组的机电耦合振动稳定性问题,建立了变压器绕组轴向机电耦合的动力学模型。将变压器绕组的漏磁场简化成二维磁场,得到其解析解,采用机电耦合系统的Lagrange方程,分析得到变压器绕组机电耦合的非线性振动方程,以及简化的耦合振动方程。应用动力学理论分析载流的变压器绕组轴向振动的稳定性,得到了模型变压器绕组主要设计参数的稳定域和不稳定域,分析大电流引起变压器绕组失稳的机理。     

大型变压器绕组结构对漏磁场及短路电动力的影响

以具体计算实例分析了不同绕组结构对漏磁场及短路电动力的影响 ,提出了在大型变压器设计时改善漏磁场、提高机械强度的几点建议。