对流与辐射对电磁继电器内部温度场影响的仿真研究

随着继电器等电器装置小型化、大容量的快速发展,继电器等电器内部温度场的分析与优化变得越来越重要。本文利用ANSYS软件分析仿真了继电器工作周期为6s（3s通3s断）时内部暂态温度场的分布,计算了内部元件辐射与对流系数,仿真了继电器工作100个周期时的内部温升变化规律及对流与辐射对内部温升的影响强度。结果表明,对流与辐射在短时间内（操作次数少）对内部温升影响很小,当操作次数增加较多（工作时间长）时则其影响较大,但二者共同作用的总效应对内部温升变化的影响一般小于30％,即金属导体及其热回路是继电器内部温升高低的决定性因素。     

边界限定条件下的LLC-DCX优化设计EI北大核心CSCD

论文针对小宽度、低高度的中间母线变换器,研究基于磁集成矩阵变压器的直流变压器(LLC-DCX),提出一种考虑电参数、磁性元件结构参数的优化设计方法。针对高度限制,通过低高度式的磁集成方案,有效抵消磁板中的高频磁通量,增加绕组线径;针对效率优化这一目标,详细分析变压器矩阵数、磁性元件结构参数等因素对整机效率的影响。最后,开发原型样机,额定360W输出,峰值效率97.6%,功率密度940W/inch3,验证设计方案的有效性。     

110kV环氧浇注干式变压器流体-温度场的有限元仿真计算

基于有限元数值分析法建立了20000kVA/110kV三相干式变压器的二维模型,对变压器强迫风冷的情况进行了流体-温度场分析,提出了改善变压器通风结构的方法。     

变压器去耦覆盖层降噪技术研究北大核心CSCD

传统的低噪声变压器研究主要围绕着降低铁心磁通密度方面开展,但该技术因耗材多、成本高难以普及推广应用。文中基于吸声降噪原理,提出了在变压器内壁增加吸声装置调整变压器箱体声阻抗方法来实现降噪目的,并对声阻抗变化前后的变压器噪声特性进行了模拟仿真分析,计算结果表明,适当调整变压器箱体声阻抗后,变压器箱体外噪声可明显降低,声压最小降幅为5 d B。随后借鉴平板吸声器调整声阻抗降噪思路,研制了变压器去耦覆盖层面板,该面板采用模块化设计,多块去耦板独立组装敷设在变压器内壁,并通过球形阻尼器连接在一起。同时开展了变压器噪声测试,结果显示安装去耦覆盖层面板后,测点声压级明显降低,降幅可达7.1 dB(A)。     

基于流体-温度场耦合的油浸式变压器温升特性仿真分析

针对变压器铁芯、绕组等因电磁损耗可能产生过高热量导致绝缘老化而影响使用寿命的问题,建立了基于流体-温度场耦合的油浸式变压器二维轴对称模型,对变压器油流速度及油流通道入口宽度对其温升特性的影响进行了仿真分析。结果表明,当油流速度从0.05 m/s增加到0.20 m/s时,铁芯最高温度降低11.62 K,高压绕组则降低9.26 K,低压绕组变化不明显;当入口宽度从30 mm增加到100 mm时,铁芯最高温度降低14.27 K,低压绕组和高压绕组则分别降低6.87 K和16.06 K。进一步分析后发现,增大入口宽度可加快变压器油在循环散热时流经其部件时的速度,从而提高散热效率。     

强制对流烤箱预热阶段的流场和温度场特性研究

在实验数据验证数值模拟结果可靠的基础上,采用数值模拟方法对比研究了不同风扇位置的强制对流烤箱预热阶段的流场和温度场分布特性.结果显示:风扇后置式对流烤箱的流场分布呈现出关于风扇中轴线对称的特性,在风扇的吸气气流的挤压作用下,出风气流会首先到达腔体壁面附近,使得壁面处易出现与涡流尺度相当的高温区域.风扇顶置式对流烤箱的流...     

基于VB的干式变压器温度场的分析与研究

介绍了将"1000kV·A树脂浇注干式变压器模型"简化为"二维轴对称模型",并通过ANSYS软件对干式变压器的温度场进行了仿真,软件的计算结果与设计值之间的误差小于7%,因此基本上能够满足工程需求。同时,仿真的结果还可以在一定程度上指导设计和生产。又借助VB开发工具,编写了温度场的计算软件。该软件具备非常便捷的人机对话功能,使用者只需要输入各结构参数及材料属性参数,即可实现参数化建模、加载和求解,大大缩短了干式变压器的设计时间、提高了工作效率。     

交直流混合模式下变压器动态电感参数辨识方法EI北大核心CSCD

电力变压器在交直流混合模式下运行时的电感和电流变化与传统情况具有明显区别,该文结合电磁耦合机理提出一种动态电感参数的辨识方法。建立磁场-电路耦合模型,以时域电流和动态电感为关键耦合参数,采用棱边有限元法求解磁场模型,利用局部线性化的方法获取系统能量,基于能量原理计算动态电感。采用四阶龙格库塔法计算时域电流,通过非线性磁场和微分电路迭代实现磁场与电路的耦合。研究无直流和交直流混合条件下变压器的电磁特性,结合励磁饱和状态,分析动态电感波动情况并总结其变化规律。通过仿真计算与实验数据对比,验证该文方法的有效性和所得结果的正确性。     

变压器绕组油道内的对流换热性能试验研究

通过试验研究了自然油循环非导向结构变压器绕组水平油道和垂直油道内的对流换热性能,拟合得到了变压器水平油道和垂直油道的Nusselt数的关联式。     

多风道干式变压器内部温度场的数值模拟研究

建立了数学模型,得到了干式变压器内部的温度分布情况,分析了干式变压器内部温度场的分布及最热点位置。     

基于Ansys的柱上开关温度场仿真分析北大核心CSCD

文中采用三维建模软件Solidworks及有限元软件Ansys对充入干燥空气的柱上开关进行了温度场仿真分析,研究不同接触电阻条件下柱上开关内温度分布规律。仿真结果表明,柱上开关接触点在正常接触电阻条件下温升均符合标准要求;真空灭弧室静触头与动触头接触点接触电阻增大1.56倍,隔离开关动触头与隔离开关静触头接触点接触电阻增大1.80倍,温升达到标准规定的限值。最后,进行了相应的温升试验,温度的仿真结果与试验结果相吻合。     

油浸式配电变压器动态热模型分析及其试验验证EI北大核心CSCD

油浸式配电变压器作为电力系统的重要组成部分,其热点温度和内部温度分布对于预测负荷水平和负载潜力非常关键。为了研究配变运行中的温度变化规律,该文结合自然对流的物理原理,研究绕组散热量与绕组温度、绝缘油温度之间的关系,建立其动态热模型,提出新的内部油道温度计算方法。在此基础上,推演配变冷启动的过程,根据绕组传热过程中的不同特征,将配变冷启动过程划分为传导期、对流期以及准稳态期3个阶段。研制一台内置分布式传感光纤的35kV油浸式变压器,通过分布式光纤温度传感技术,获得运行过程中绕组全长的温度分布及绕组各点的温度变化规律。通过对数据的分析,发现准稳态下油温–绕组温度组合存在确定的函数关系,由此提出基于散热片温度的绕组热点温度和温度分布计算模型,通过这一模型估计绕组热点温度与实测值误差在6%以内。     

模块化多电平直流变压器研究EI北大核心CSCD

针对直流配电网系统,文中提出一种模块化多电平直流变压器结构,该结构仅采用一个高频变压器实现电气隔离和电压匹配,大幅度简化了原副边绝缘设计。为了提高变流器效率并实现模块电压的均衡,文中提出一种双移相控制方法。文中详细介绍了模块化多电平直流变压器的工作原理及控制方式,并分析功率器件的软开关特性。为了验证所提结构的可行性,文中基于碳化硅器件搭建了一台2k W样机,实验结果跟理论分析非常吻合。     

电力变压器相关问题研究及箱式变压器的应用——大型电力变压器绕组温度场的数值模拟研究

电力变压器是电网中的主要电气设备,它对电能的传输、分配及使用具有重要意义。变压器运行时,铁心、绕组和其他金属结构部件均要产生损耗。这些损耗将转变成热量发散于周围的介质中,从而使变压器发热和温度升高。     

基于有限元法的干式变压器多物理场分析计算

变压器的正常稳定运行对电力系统有着重要意义,而温度是衡量变压器运行状态的一个重要指标。笔者基于有限元的耦合场计算得到了干式变压器的温度分布。首先,通过三维磁场的计算得到变压器的各部分损耗,然后将损耗作为载荷加载至二维稳态流体—温度场的模型中计算对应的温度分布,通过变压器样机的测温实验验证了该方法的准确性。同时也分析了对应的二维瞬态流体—温度场,最后将变压器最大允许运行温度值作为参考,得到了变压器不同过负荷情况时的允许运行时间,结果表明:该干式变压器在10%过负荷情况下能正常持续工作,而在过负荷分别为20%、30%、40%和50%的情况下最大允许运行时间分别是127、68、26、8 min。该工作为同类型干式变压器的过负荷运行能力提供了可参考的依据。     

油浸式变压器高压绕组内温度场和流场的数值研究

针对ODFS-33400/500型油浸式变压器高压绕组,建立了三维计算模型,并对其进行了内部流场和温度场的数值模拟研究,得到了该变压器高压绕组内部的温度分布和流动形态。     

换流站变压器端到端偏磁声纹识别研究北大核心CSCD

为提高换流站智能化水平,充分利用巡检机器人硬件能力,文中基于变压器声音信息提出一种直流偏磁声纹识别方法,该方法可以无需特定降噪算法应对瞬态和稳态噪声。首先,对变压器声音信号进行分析;其次,为提高有效声音信息权重,结合变压器声音信号特点,使用W⁃50FMCC特征来表征声音信息;再次,基于多头注意力机制和残差结构设计了非自回归端到端偏磁声纹识别模型,使用信道补偿算法提升特征正交性并获取相似度得分,完成识别;最后通过实验进行了验证。实验表明,该方法可以直接对变压器声学信号的偏磁情况进行准确的识别,无需降噪算法。