绕组结构对配电变压器短路电动力的影响分析

本文中作者基于10kV配电变压器的具体结构参数,利用Comsol有限元仿真软件建立了三维模型,分别对圆形和椭圆形绕组进行了仿真分析。     

电力变压器绕组短路电动力的计算

以一台SFZ11-120000/220型电力变压器为例,利用有限元数值计算方法,计算了变压器在短路情况下的二维瞬态对称场,得出了变压器短路情况下的漏磁场和绕组电动力分布.计算中考虑了调压绕组的加入对磁场分布的影响.这对大型电力变压器绕组的合理设计有一定的参考价值.     

电力变压器绕组短路电动力计算

针对短路时电力变压器绕组易发生形变,绝缘受损问题,通过三维磁场对其绕组电感矩阵进行计算以获取短路电流,之后采用绕组电路与变压器三维磁场进行耦合分析,运用分层切片剖分,计算出变压器绕组短路时轴向和辐向的电动力,校核了该电动力对绕组的破坏强度影响。并以一台180 000 kVA的三相五柱式电力变压器为例进行分析。结果表明,低压绕组在辐向受到较大向内的压缩力(辐向电动力),若该力超出临界值时将使绕组绝缘受到损坏,影响变压器使用寿命。同时绕组所受轴向电动力将引起绕组松动,严重时导致绕组坍塌,此电动力呈对称分布。该方法有助于更准确计算变压器绕组内部磁场分布及所受电动力影响,为研究类似问题提供了依据。     

配电变压器绕组短路电动力的暂态特征分析

配电变压器低压侧三相出口短路故障危害大,不仅危及设备运行安全和供电可靠性,甚至还引发火灾事故。而在实际研究中,变压器出口短路试验既对被试设备造成绝缘损伤、遗留潜伏性隐患,又需付出高昂的试验费用。为探究出口短路故障对配电变压器绕组短路电动力的影响,采用Maxwell有限元仿真软件搭建“磁 路”耦合模型,仿真研究配电变压器突发低压侧三相出口短路时绕组电流、磁场及所受电动力的暂态特征,探寻其受力薄弱点,为配电变压器抗短路能力的提升措施实施提供参考。     

基于有限元法的变压器漏磁场及电动力分析

基于有限元法系统地分析变压器在漏磁场中的短路受力情况。通过采用电磁场有限元法对变压器进行建模,分析变压器绕组的漏磁场分布情况及短路情况下线圈受到的电动力。研究结果表明,变压器在额定运行时的漏磁场分布特点为,绕组的轴向和径向上都有漏磁分量存在,但主要的是轴向漏磁通;在短路情况下,高-低压绕组受到不同方向的径向电动力,轴向和径向电动力在绕组上的分布有一定的规律性。采用有限元法计算的结果揭示了变压器绕组各部位的磁感应强度及电动力分布情况,分析结果为变压器抗短路能力校核提供了理论指导和依据。     

轴向分裂变压器的短路电动力特点

以一台在半穿越状态下通过短路试验的三相轴向双分裂变压器为例,对半穿越运行的绕组漏磁场和短路电动力进行了计算分析,提出了增强轴向分裂变压器抗短路机械强度几点建议。     

电力变压器绕组电动力的分析计算

利用有限元算法分析了三相电力变压器绕组各线匝在不同运行模式下电动力引起振动。在“磁—路”耦合模型中 ,电路参数的不同取值对应于变压器的不同运行模式———空载、常态和短路。分析结果表明 ,内绕组在径向受到压力 ,外绕组在径向受到张力 ,内、外绕组轴向电动力比径向力小很多 ,而相邻线饼或线匝间存在相互挤压力。尤其在短路条件下 ,巨大的电动力将使变压器线圈产生变形 ,其局部或整体受到破坏 ,最后导致变压器发生故障。     

31 500kVA电力变压器绕组短路强度计算

采用有限元方法计算了变压器短路情况下二维瞬态轴对称场,得出了线段电磁场和电磁力分布,给出了绕组短路强度计算方法,并对一台31 500kVA电力变压器绕组短路强度进行了计算.     

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.     

短路故障引起变压器绕组变形的分析

对变压器绕组变形短路应力进行了分析,介绍了变压器绕组变形的诊断方法,针对短路电动力引起变压器绕组变形的原因与特点,具体提出了降低短路事故率所应采取的技术改进策略及减少短路事故的措施,以提高变压器安全运行的水平。     

电力变压器绕组辐向短路力的计算

计算了电力变压器绕组各线饼的辐向短路力。     

大型变压器线圈短路电磁力的数值计算

本文将有限元方法用于大型电力变压器突发短路时瞬态电磁场计算,推导了了轴对称非线性瞬态涡流场的有限元计算公式。针对一台２４０００ＫＶＡ电力变压器线圈短路电磁力进行了计算分析,得出了电磁力的分布曲线和瞬变规律。     

三相突然短路时变压器电磁力的数值计算

本文以一台17000kVA三相变压器为模型,用有限单元法计算了在额定电压、不同初相角下突然短路时,变压器内的漏磁场,并由此算出了线圈上的恒定、50Hz和100Hz的轴向和幅向电磁力.研究表明,幅向电磁力用传统的设计公式即可得到满足工程要求的结果;至于轴向力,则必须用数值法才能得到准确值.     

新型换流变压器绕组电磁力的分析计算

为充分了解新型换流变压器的内部漏磁场分布和各绕组受力情况,基于边单元法建立了新型换流变压器的三维有限元模型,采用非线性求解,精确分析了变压器在稳态和短路条件下的三维漏磁场分布,并获得各绕组两种工况下的轴向和径向漏磁感应强度的分布情况;采用电磁力计算方法分析计算了新型换流变压器在稳态和短路条件下的各绕组的电磁力。该方法可完全避开传统电磁力计算方法的局限性,适用于同心式、交错式和矩形等多种绕组结构,可为变压器的绕组及垫块设计和制造、绕组承受短路的稳态、动态特性分析和绕组故障分析提供科学数据,具有一定的理论和工程应用价值。     

电力变压器绕组故障分析及防范措施

针对近年来电网中发生的110 kV及以上变压器绕组故障情况,从变压器电压等级、变压器投运年限、变压器质量、雷雨影响等方面进行统计分析,认为变压器设计不合理、监造过程管理不严格、选材不良,运输安装过程中的设备损坏,运行维护不到位等是导致绕组短路损坏和绕组纵绝缘故障的原因,并提出防范措施及建议。     

单相短路试验的三相试验变压器供电

熔断器、单极开关等产品的短路试验需要单相电源。在利用三相试验变压器供电时，为满足不同试验电压的要求，除了三相试验变压器常用的调压方式外，还可通过变压器不同输入、输出连接方式及低压绕组的多种三相不对称接法进行调压，得到更多的单相电压等级。     

“磁场-电路”耦合法计算变压器短路阻抗

为提高短路阻抗计算精度,采用“磁场—电路”耦合法建立了电力变压器2D轴对称磁场有限元模型以方便得到输入、输出间的对应关系。原边采用载压线圈,选择矢量磁位和线圈电流为自由度;副边与负载相连,选择矢量磁位、线圈电流、感应电动势和端电压为自由度;空气或油介质区域仅选择矢量磁位为自由度。在分析漏磁场的基础上,调节负载使变压器运行于空载、额定及短路状态并在短路时,由线圈中流过电流和额定电流计算变压器的阻抗电压和短路阻抗。对3种结构电缆绕组变压器的计算表明,该耦合法计算精度高、使用方便,为变压器及其它电力设备电磁场的仿真提供了一条途径。     

大型电力变压器出口短路故障分析及措施

通过介绍一起大型电力变压器出口短路事故的发生和处理经过, 分析了事故原因及暴露的问题。对1 号主变及01 号启动变进行了出口短路后的判定试验, 包括变压器油中溶解气体组分含量的色谱试验、直流电阻试验、绕组变形试验、局部放电试验以及变压器内检等, 判断1 号主变及01 号启动变设备质量可靠, 可以正常投入运行。进而提出应吸取的教训和采取的反事故措施。     

考虑衰减时变压器短路电磁力的数值计算

变压器突然短路时线圈中短路电磁力的计算,已在文献[1]中进行了研究;本文在此基础上进一步考虑了时间衰减对短路电磁力的影响。结果表明,稳态短路时线圈中的电磁力仅有一个恒定分量和一个100Hz分量;一般情况下,最大短路电磁力约为稳态短路电磁力幅值的3.5—6倍,且作用在窗口内部线圈的辐向电磁力比窗口外部的略大;轴向电磁力则略小。     

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。