三相油浸变压器新型磁路设计与性能分析

针对目前国内三相油浸式变压器磁路结构不科学的问题,提出引进国外变压器器身的屏蔽结构,同时结合国内现有的屏蔽结构,研制出新型三相油浸式变压器磁路结构。基于三维有限元计算和热流密度数值分析方法,建立变压器磁—热耦合数学分析模型,计算与分析采用该新型磁路结构变压器的漏磁场,并对变压器内金属结构件磁密、损耗和温升进行计算和分析。最后,通过样机温升实验定量分析新结构对热点温升的影响。通过计算与分析可以得到,该新型磁路结构简化了器身的设计,减少了产品生产材料的种类,同时,不仅消除了局部过热的隐患,也降低了生产成本。研究表明,采用物理场数值模拟与实验研究比对相结合的方法开展变压器磁路设计具有理论意义和工程实际意义。     

基于FVM的大型油浸式变压器风机控制策略研究

针对大型油浸式变压器内部流—固耦合的流动传热过程,采用控制体积法(FVM)将流—固—热耦合流动传热的非线性偏微分方程转变为网格单元上积分形式的守恒方程,对积分形式的守恒方程应用高斯散度公式得到控制体边界形式的积分守恒方程,通过应用PISO算法分离求解出绕组与变压器油的温度分布,计算结果与实测数据进行比较,验证了FVM法计算大型油浸式变压器三维流—固—热耦合场的可行性与准确性,并在此基础上应用FVM仿真计算不同风机控制策略下绕组与变压器油的温度分布,对比分析获取最优风机控制策略,对实际运行的大型油浸式变压器风机的智能控制有一定的参考价值。     

油浸式变压器结构件涡流损耗的有限元分析

建立了油浸式变压器有限元计算模型,采用有限元方法对油浸式变压器的电磁场分布及金属结构件的涡流损耗进行了分析,讨论了屏蔽结构对变压器各部件附加损耗的影响。     

电力变压器系统损耗与散热特性研究

油浸式变压器损耗和散热是影响变压器正常运行的关键因素。为获得变压器系统准确发热量,采用传热学外掠平板对流换热、大空间自然对流换热以及漫灰体表面辐射模型对典型变压器系统进行散热量计算,获得典型变压器系统散热特性。结果表明:变压器系统散热主要通过散热器实现,占变压器系统总散热量的77.66%~85.31%;辐射散热是变压器本体的主要散热方式,占散热总量的55.15%~70.25%;在散热过程中,热量主要通过对流散失,辐射散热量仅占2.18%~11.34%。与变压器系统损耗相比,偏差在10%以下,表明损耗经验公式适用于变压器系统发热量计算。变压器损耗与型号和负载系数密切相关,不同型号的变压器损耗不同,同一负载下变压器容量越大,其损耗也越大,同一型号变压器损耗随负载系数增大而增大。     

新版能效标准实施与配电变压器损耗测量系统评估

本文中作者结合GB20052-2020标准对油浸式配电变压器能效限定值的要求,计算分析了不同容量的油浸式配电变压器在进行负载损耗测量时对应的功率因数,并提出了解决方案.     

变压器贝纳德对流散热方法及箱顶式散热器

本文中回顾了油浸式变压器自然油流循环散热技术的现状,介绍了贝纳德对流传热原理和特性,提出了油浸式变压器的贝纳德对流散热方法及油箱顶散热变压器的结构,并对油箱顶散热变压器的传热和散热进行了设计计算。     

CDS结构变压器设计浅谈

介绍了CDS设计软件的功能,不仅可以进行变压器的电磁计算,还能进行结构设计。分别有序地介绍了油浸式变压器器身的主要组成部分,器身由铁心、高低压绕组、引线组成,CDS结构变压器的器身与普通结构变压器的区别。通过对设计流程的介绍,能够清楚地了解油浸式变压器内部的主要部件、外围的主要组件以及油浸式变压器性能特点。     

大型变压器储油柜结构失稳分析与探讨

本文中介绍了大型油浸式电力变压器储油柜结构强度的模拟计算,并结合变压器真空注油对储油柜结构失稳进行了分析及探讨。     

基于多尺度多物理场的油浸式变压器流动-传热数值研究

为改善油浸式变压器的性能,探索变压器内部温度场-流场的工作特性,该文提出基于涡流-温度-流场多物理场耦合方法,建立油浸式变压器内部流动-传热计算模型。该模型采用有限元差分法(FDM)计算变压器内涡流场;采用格子玻耳兹曼方法(LBM)计算变压器内温度-流场。该计算方法在宏观上以开尔文为单位通过传热学第一类边界条件实现了固-液边界传热;在介观上以无量纲的格子玻耳兹曼方法中分子分布函数为单位对变压器内铁心绕组固体域与绝缘油流体域进行温度传递与油流流动的计算,完成基于宏观-介观单位尺度变化的流-固温度耦合传热计算。在此基础上分析油浸式变压器内部温度场与流场的工作特性。为验证计算模型的有效性,该文设计变压器流动-传热模拟实验平台,进行正常工作状况下变压器模型的流动-传热实验。实验结果表明,该计算方法由于格子玻耳兹曼算法迭代前期需要扩散格子密度覆盖计算区域,计算迭代前期温升状况不明显,无法有效地拟合油浸式变压器内部温度场与流场工作特性;在计算方法迭代一定次数后,计算误差在5%以内,能有效地拟合变压器工作特性。该算法模型对开展预防油浸式变压器内部故障工作,减少油浸式变压器内部过热事故有着一定的工程意义。     

油浸式变压器层式绕组温度场研究

建立了油浸式变压器层式绕组温度场的数学模型,对油浸式变压器层式绕组温度场的分布情况进行了计算。     

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.     

大型油浸式变压器绕组温度场的有限元分析

大型油浸式电力变压器负载损耗较高,且绕组及油道结构复杂,为更好地掌握大型油浸式电力变压器绕组温度场分布特性,文中针对220 kV大型油浸式电力变压器,在分析变压器损耗与传热的基础上,建立了变压器流体力学-温度场耦合的仿真模型,基于有限元分析求得变压器内部温度—流体场,研究结果表明:由于绕组内部起导油作用的油道隔板的影响,温度沿绕组轴向高度呈周期性上升趋势;绕组局部温度分布不均衡,对绕组油道结构进行优化设计可改善绕组温度分布的局部不均衡性,降低绕组热点温度。     

油浸式变压器热点温度计算与测量

本文中作者设计了油浸式变压器热点温度测量方案,进行了油浸式变压器温升试验,对热点温度进行了估算,对比了计算值与测量值。     

计及铁心叠片规则与流-固耦合的特高压并联电抗器铁心振动计算方法

针对现有计算方法无法准确表征油浸式特高压并联电抗器铁心叠片规则且未考虑流-固耦合影响的问题。根据特高压并联电抗器铁心叠片规则定义了一组叠片坐标系,并构建了与空间直角坐标系的映射,实现了2种坐标系下参数的自由转换。结合电磁-机械多场耦合模型,重点分析了铁心与变压器油间的流-固耦合,提出了计及铁心叠片规则与流-固耦合的特高压并联电抗器铁心振动计算方法,填补了具有辐射结构铁心饼的油浸式双柱特高压并联电抗器铁心振动计算方法的空白。分别分析了铁心饼辐射结构和流-固耦合对电抗器铁心电磁与振动参数的影响,证明了文中所述方法能够提高电抗器铁心振动参数的计算准确性。在此基础上,应用该方法对比分析了典型结构单、双柱特高压并联电抗器铁心的电磁与振动参数,研究结果表明:单柱式铁心结构的电磁、振动参数分布较双柱式更为均匀,振动性能更为优异。     

油浸式变压器绕组油流及温升影响因素分析

本文以油浸式电力变压器为研究对象,采用有限元体积法对油浸式变压器内绕组油流分布及温升进行了计算及模拟.     

纹波油箱有效散热面的优化设计

广大变压器设计者未能掌握波纹油箱有效散热面积的计算方法,束缚了全充油式密封变压器的进一步推广应用。目前,我国大多数地区仍然应用油浸式变压器。过去油浸式变压器采用带储油柜的油箱结构,随着技术的不断改进,新型的不带储油柜的密封变压器发展起来。全密封变压器包括两种结构：全充油式密封变压器和带气垫全密封变压器。     

油浸式立体卷铁心配电变压器损耗及经济分析

简要介绍了油浸式立体卷铁心配电变压器的结构、特点,并以1、2级能效160 kVA硅钢带和非晶合金油浸式立体卷铁心配电变压器为例,重点对其损耗和经济性进行了分析。     

电力变压器油箱固有频率测试及其影响分析

首先分析油浸式电力变压器振动产生机理以及油箱壁发生共振现象原因,对常用油浸式电力变压器的油箱壁结构特点进行了分类,提出了振动测点布置的方法。对1台100 kV?A、10 kV／0.4 kV油浸式变压器油箱表面固有频率进行测试,并对所有测点固有频率特性进行分析,并与变压器空载运行时油箱表面测得的振动信号进行比较,由比较可知当使用振动测量法诊断变压器故障时需考虑油箱壁共振现象的影响。     

基于有限元法的油浸式变压器振动特性分析及优化设计

根据油浸式变压器的电气和结构参数,基于有限元仿真软件建立电路-磁场仿真模型;根据材料磁特性实验测量结果,结合J-A磁滞模型辨识得到的特征参数,获得材料的磁特性模型。建立变压器磁场-结构力场仿真模型,获得变压器周围磁场和应力分布;将计算得到的铁心麦克斯韦力和磁致伸缩力、绕组洛仑兹力作为激励,计算得到考虑材料磁特性的变压器振动位移;提取铁心不同位置的振动位移,获得铁心振动特性分布规律。在此基础上,为降低油浸式变压器的铁心振动,将有限元法与实验设计方法相结合,通过调整变压器绕组参数获得最佳的参数,结果表明优化前后变压器最大振动位移分别为6.12μm和5.71μm,优化方法显著降低了变压器的振动,对油浸式变压器减振降噪具有重要的指导意义。     

油浸式变压器绕组间油流分配计算研究

本文中作者介绍了油浸式变压器绕组间油流分配计算的基本原理,建立了油浸式变压器绕组间的油流分配求解方程组,并对结果进行了试验对比。