大型变压器绕组短路强度计算

介绍了大型变压器绕组短路强度计算问题，阐述了开展此研究工作的工程意义，进行短路实验的必要性及存在的不足。指出研究以试验为的分析计算方法是提高大型电力变压器绕组抗短路能力的有效途径。     

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。     

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。     

油浸式变压器漏磁场及绕组短路振动分析

变压器是保障电网安全可靠运行的关键电磁设备,而短路电流引起的电动力和振动对变压器具有巨大的潜在危害。本文作者针对一台三相双绕组油浸式变压器,基于COMSOL软件计算了漏磁场分布以及绕组短路电动力;构建了高压绕组“质量块-弹簧-阻尼”模型,并采用Newmark-β法对绕组振动进行了计算。研究结果表明,高压绕组在高度1/4和3/4处的轴向振动最为剧烈,此位置是高压绕组发生短路时最容易受到损坏的位置,设计时应加强机械强度。     

大型变压器绕组漏磁场及短路力学性能的仿真分析

以一台120MV·A/220kV电力变压器为例建立了计算模型,利用有限元数值—解析耦合法对变压器短路情况下的绕组漏磁场、短路电磁力、机械强度及绕组轴向错位的影响进行了应用研究,并对其动、静态轴向力作了比较。计算、分析结果与该台变压器承受短路能力试验的结论一致。     

LLC平面变压器绕组损耗与漏感改进有限元计算方法

有限元法常被用于平面变压器绕组损耗、漏感等参数的精准计算。然而,受到计算与存储成本的限制,在设计周期较为紧张的条件下,可精确计算的设计方案数量有限,增加了将局部最优点选为最终设计方案的风险。为缩减有限元法的计算与存储成本,该文针对有限元法资源占用较大的线性方程组构建与求解这一过程进行改进。首先,通过分析平面变压器磁场强度分布规律,依据边缘效应影响强弱,将求解区域划分为强边缘效应区域与弱边缘效应区域;其次,引入更为契合弱边缘效应区域的一维线性单元,从而减少描述求解域场量的节点数与单元数,进而减少线性方程组系数矩阵阶数,达到节约计算与存储资源的目的;再次,通过调节相邻单元节点分布规律,解决由于引入一维线性单元而产生的单元兼容、系数矩阵构建等问题;最后,搭建平面变压器模型,通过对比绕组损耗、漏感的实验值与计算值以及对比该文方法与有限元法计算、存储成本,验证了该文方法的有效性。     

单相短路时变压器角接绕组零序电流暂态特性及其影响

针对YNd11连接组的变压器,利用T形等效电路原理,结合对称分量法推导出了变压器角接绕组中零序电流(ih)分量与一次侧零序参量的关系式。通过实例,计算了一次侧发生单相接地短路时,变压器角接绕组中的暂态ih,并与MAT-LAB/Simulink计算结果进行对比,验证了该方法的有效性,并研究了影响ih的因素,研究表明ih与一次侧零序电流具有相似性,出现了零点漂移。当短路消失时,会引起包含多种频率成分的暂态振荡;当电源初相角α=0°(60°)和α=180°(120°)时的ih相对于时间轴对称,对于α=0°到180°,随着初始相角的增大,ih的首次过零时间也变短;ih峰值随着变压器时间常数的增大而增加;当τ≤0.2 ms时,ih增到无限大;ih峰值与短路点位置呈现抛物线特性。     

电子变压器漏感的计算

推导了电子变压器漏感的计算方法,并介绍了一种简化算法。     

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。     

Methods of calculating leakage inductance of transformer windings

Precise and simple formulas for determining the area of the reduced leakage channel of concentric windings of equal heights in a transformer are suggested to replace formulas in which the approximate values of mean winding length are used to calculate the leakage inductance.     

基于高频变压器一维模型漏感产生与减少研究

通过反激变换器的拓扑结构图与等效模型得到高频变压器漏感变化对开关管耐压的影响,并以平面卧式变压器为例建立一维模型,且进行了高频变压器漏感定量计算和研究,阐述了高频变压器漏感的危害。从高频变压器的一维模型出发,通过建立匝间距离ha、透入深度δ、线圈窗口在X轴上的宽度w等因素的数学表达式,利用关系曲线确定出影响高频变压器漏感大小主要因素。经过实验与研究分析,提出了增大绕组宽度、增大绕组高宽比、增加绕组之间的耦合程度新的减少高频变压器漏感的方法,实现了减少高频变压器漏感的目的,并以实验验证了该方法的可行性。     

励磁变压器事故分析与短路电流计算

介绍江苏利港电厂3号励磁变压器爆炸事故的经过。通过解体分析,长期的高温运行,变压器绝缘老化是变压器故障的原因;变压器过流速断保护出口配置不合理是故障范围扩大、设备损坏严重的原因。通过计算短路电流,证明了励磁变压器过流速断保护和发变组大差保护(287GMT)动作的正确性。     

影响电力系统短路计算结果的原因分析

电力系统短路计算是电力部门经常进行的基本计算,其计算结果是设备选择、继电保护定值整定的依据。无论使用调度自动化中的短路计算软件,还是使用继电保护定值整定软件,各种软件或算法的计算结果可能出现差异。产生差异的原因较多,分析表明主要原因有:(1)近似计算中各节点的正序正常电压处理不一致;(2)近似计算中变压器模型的等值阻抗处理方法不同;(3)详细计算中,由于未考虑分接头影响,至使变压器模型选择不当。变压器模型对短路计算的影响很大,建议采用C IM变压器模型,该模型具有原理正确和使用方便的特点。     

考虑中频变压器非理想几何结构的通用漏感解析模型

中频变压器非理想几何结构引起的畸变磁场对漏感解析计算精度有较大影响,进而影响变压器设计及变换器运行特性和效率特性。首先针对副边绕组为非理想几何结构的漏感解析计算问题,基于叠加定理和洛氏高度等效方法,将传统只考虑纵向漏磁场的一维模型,改进为综合考虑纵向和横向漏磁场的二维模型,显著提升计算精度,并依据此模型提出一种通用漏感优化方法。进一步,针对原副边均为非理想几何结构情况,引入洛氏叠加区域,将原副边非正交且耦合的横向漏磁场能量考虑在内,提出一种计及中频变压器非理想几何因素的通用解析模型,计算误差在7.5%以下。仿真和实验验证了模型的准确性和通用性。     

用短路试验结果判定变压器线圈的股间短路

本文首先建立了变压器的短路试验以及线圈股间短路的电磁场数值分析模型，对变压器线圈存在不同类型股间短路时的电磁场进行计算，由分析结果得到如下结论：可以利用短路试验结果判定变压器是否存在股间短路。     

基于图形模型的配电网短路计算拓扑分析及数据生成

给出了基于故障电流补偿的配电网络短路计算网络图形模型,提出了“结点”图形模型概念。“结点”包含网络拓扑结构中所有的“节点”,是连接网络其他图形模型的交叉点。根据结点和其他图形元件的连接关系分析获得短路计算网络拓扑结构算法。该算法不仅能够准确地描述配电网络拓扑结构,还能生成短路计算所需的数据。在实际系统运行中表明,该算法具有一定的实用价值。     

基于回转器-电容模型的变压器漏感的研究

回转器-电容模型是一种较新的描述磁性元件的电路模型.本文根据能量相等的基本原理推导变压器漏感在回转器-电容模型中的表现形式.文中具体给出了几种典型变压器的漏感能量求法,并对应回转器-电容模型给出了表征漏磁通的漏磁导电容值的求法;讨论了变压器绕组采用交错换位绕法后漏磁通发生的变化.通过一个立式变压器、平面变压器验证了漏磁导电容计算方法的有效性.     

反激变压器漏感和分布电容的影响分析

针对反激变压器工作在高频情况下寄生参数不可忽略的事实,详细分析了变压器漏感和分布电容给反激变换器带来的影响。首先,分析了理想变压器情况下电流断续模式反激变换器的工作过程;其次,分析了理想变压器中只加入漏感、只加入分布电容、同时加入漏感和分布电容3种情况下寄生参数对反激变换器工作过程的影响;最后,设计了一台反激变换器实验样机对寄生参数的影响进行了验证。实验结果表明,漏感会在开关管关断瞬间的漏源电压上产生一个电压尖峰,分布电容会在开关管开通瞬间的漏极电流上产生一个电流尖峰,同时开关管截止期间漏感和分布电容之间以及励磁电感和分布电容之间产生的谐振会在开关管的漏源电压上叠加相应的振荡。     

基于EMTP的OPGW短路电流计算

光纤架空复合地线(OPGW)中故障电流的计算是其设计选型中的一项重要工作,针对OPGW工程计算中常遇见的两个问题所带来的计算误差:忽略经变压器中性点通过变压器线圈流向导线的电流及忽略导线系统与地线系统的互阻抗,提出一种基于EMTP软件的电磁暂态计算方法。该方法可以有效地解决上述问题,准确度较高。