电缆变压器短路时绕组轴向振动特性的探讨

建立了电缆变压器绕组轴向振动模型,以分析绕组在瞬态短路电磁力作用下的响应问题。     

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.     

基于有限元法的变压器绕组振动仿真分析

以S11-M-500/35型配电变压器为研究对象,采用有限元方法对变压器铁芯及绕组进行多物理场耦合仿真计算,得到变压器在额定负载条件下的电磁特性和振动特征,并通过负载短路试验验证了仿真计算结果的准确性,可为变压器绕组变形状态诊断提供有效依据。     

直流偏磁下电力变压器的振动特性

为深入了解直流偏磁情况下变压器的振动特性,基于能量守恒理论,详细分析了变压器铁心的磁致伸缩应变特性及直流偏磁时的振动特性。通过搭建变压器直流偏磁试验平台,对直流偏磁时变压器励磁特性和箱壁振动特性进行测试,得到了励磁电流和振动信号随外加直流分量的变化规律。分析结果表明,励磁电流随直流分量的增加而增大,波形畸变程度加剧,有偶次谐波出现,且各次谐波含量呈现增加趋势但增幅各异。此外,振动信号中有不同程度的高次频率分量出现,且各频率分量幅值随直流分量的增加而增大。     

直流偏磁条件下电力变压器振动特性研究进展

基于电力系统中直流偏磁成因及变压器振动机制的分析,结合演绎铁磁材料本构关系的基础理论,从磁畴理论、现象学理论、热力学关系及弹性力学4个角度对磁致伸缩的建模机理与存在的问题进行了分析。在此基础上,对发生直流偏磁时磁致伸缩的现有计算模型进行对比,并讨论了发生直流偏磁时的硅钢片实验与变压器现场测试等研究中的不足,继而探析变压器振动的实验研究中直流电源的引入方式。综合分析现有研究进展后指出,为了给评估变压器承受直流偏磁能力与指导变压器的设计等提供参考,亟需研究直流偏磁时铁磁材料的磁化特性与磁致伸缩的模型这2个科学问题。     

短路条件下电力变压器绕组轴向振动分析

近年来电力变压器损坏的事故呈上升趋势,部分短路事故表现为绕组在短路轴向力作用下出现松动和变形。本文对变压器短路时绕组的轴向稳定性进行了理论上的研究,建立了绕组轴向振动多自由度数学模型,计算分析了绕组轴向振动动态响应特性,讨论了绕组轴向稳定性的影响因素,提出了增强绕组轴向稳定性的措施方法。     

基于光纤测振系统的变压器绕组与铁心耦合振动特性研究

变压器绕组和铁心的振动决定了油箱振动和变压器整体的声辐射水平。以往研究忽略了因结构连接而引起的铁心和绕组之间的耦合振动,简单地认为铁心和绕组的振动相互独立、互不影响,因而所得结论并不能真实反映变压器内部的实际振动情况。为了全面了解油浸式变压器铁心和绕组的耦合振动特性,文中建立了基于光纤振动加速度传感器的试验平台,对一台三相50 kVA变压器进行了试验研究,获得了内部结构(绕组和夹件)在空载、负载和变负载条件下的振动特性。研究结果表明,变压器空载时,铁心振动向绕组传递引起绕组多频振动,绕组振动幅值大于夹件振动幅值;绕组在洛伦兹力作用下的振动幅值高于铁心夹件,表明绕组振动向铁心传递的能力较弱;内部振动的高频谐波取决于铁心磁通密度,具体表现为振幅随励磁谐波电流幅值的减小而减小。     

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。     

变压器直流偏磁的振动特性研究

阐述了围绕中性点直流电流导致变压器振动开展的研究工作.运用实验室模拟试验和现场实测,研究了直流偏磁导致的变压器振动频谱的频率分布,分析了偏磁电流、运行电压对振动强度、振动频率的影响,研究结果表明,直流偏磁会导致振动强度、振动奇次谐波和高次谐波的增加,特别是会引起非100 Hz整数倍的高频振动.     

电力变压器绕组短路瞬态受力分析

以型号为SFPSZ7-150000/220的变压器为例,建立三维三相磁—结构耦合模型,在三相短路的情况下,利用Ansys Maxwell软件进行瞬态电磁场仿真分析,分析绕组的单匝线圈的瞬态轴向力和辐向力,得出了绕组线圈随时间变化的瞬态轴向力和辐向力曲线,并总结了对应的规律:在A、B、C三相的高压绕组当中,位于A相第10分区的单匝线圈所受到的辐向合力为最大;在A、B、C三相的低压绕组当中,位于第7分区的三相绕组线圈中,B相绕组线圈受到的辐向力最小等这些结论。这将为对变压器在短路冲击下的累积效应、提高变压器的抗短路强度等相关研究提供有力的依据。     

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.     

500kV电力变压器偏磁振动分析

结合2座500 kV变电站内变压器的振动测试数据进行大型电力变压器直流偏磁振动机制的分析及特征的提取。首先,从变压器振动的基本原理及偏磁原理出发,分析了直流偏磁情况下变压器振动的振动机制,得到了以1个信号工频周期的2个半周期波形及能量差异较大为主要特征并包括50 Hz基频分量增加和信号复杂度增加等特征在内的偏磁振动信号的3个特征。然后,提出相应的信号特征提取方法用于获取偏磁振动的特征。最后,对结合地磁水平分量以及中性点电流直流分量筛选得到的地磁感应电流与直流输电单极运行导致的变压器偏磁振动信号进行频谱与特征提取分析。分析结果验证了提出的直流偏磁特征以及相应的特征提取方法的有效性。     

基于磁—结构直接耦合动态分析变压器绕组变形的研究

在短路电流作用下,变压器绕组会承受连续变化的巨大电磁力冲击,过程中可能影响变压器稳定运行,甚至遭受严重破坏。针对传统方法难以分析考虑和结构场相互影响下绕组变形动态过程的现状,提出磁—结构直接耦合方法,将其引入到对变压器绕组变形动态过程的研究。以一台220 kV典型变压器为例,首先通过ANSYS磁—结构直接耦合方法,分析了变压器的磁场和结构场耦合特性。然后,针对系统故障实例,分析了变压器绕组变形的动态过程。最后,进一步针对故障实例中电流最大时刻,对比静态场分析结果,分析结论一致,验证了方法的正确性。该研究为动态分析变压器绕组变形过程提供了一种有效的研究方法。     

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。     

基于故障漏磁分析的变压器短路阻抗特性研究

变压器绕组在受到短路冲击下,会出现明显的漏磁情况。通过软件仿真与实验验证的方法,对不同情况下绕组主空道处的漏磁情况进行分析,分别考虑轴向漏磁与径向漏磁下的磁场分布规律,总结变压器受到短路电流冲击的影响;对形变情况下的绕组进行分析,讨论其磁场分布情况与受力情况,对其抗短路能力进行探讨,结果证明形变后的绕组在两端位置更容易受到短路电流的冲击,需要利用相应措施加以防护,以保证电力系统运行的稳定。     

基于耦合漏感的四绕组变压器暂态模型及短路计算

为确保含四绕组变压器的变电站保护整定可靠性,需研究精细化的四绕组变压器暂态模型及其短路计算等值电路。分析常规变压器等值电路的不足,推导了修正的耦合漏感等值电路,根据三相三柱式四绕组变压器的拓扑结构,运用对偶性原理建立了基于耦合漏感的四绕组变压器电路-磁路暂态模型;利用漏磁路的互阻抗远小于漏阻抗的特点,推导了用于短路计算的四绕组变压器简化等值电路以及零序阻抗。根据某地220 k V变电站实例进行仿真计算,结果表明所提出的四绕组变压器暂态模型及短路计算方法能够更准确地计算含四绕组变压器变电站的短路电流。     

基于强耦合方式的电力变压器绕组短路强度计算

以一台DFP1-240MVA/500k V型电力变压器为例,采用电场、磁场和结构场强耦合的方式,进行了短路强度的计算,验证了方法的可靠性。引入国标对产品进行了校验,并比较了不同方案对抗短路机械强度的影响。     

变压器横向漏磁在螺旋式绕组中产生的环流损耗

从基本概念出发，阐述了横向漏磁产生环流损耗的原因，并给出了一种计算机计算环流损耗的方法，通过对一台变压器的实例计算，进一步说明了横向漏磁产生的环流损耗的分布规律及其特点。     

变压器绕组多倍频振动机理及特性

变压器绕组振动信号与其机械状态密切相关,但现有的绕组振动机理研究尚不能很好地支持变压器绕组机械状态检测方法研究.为此,考虑变压器绕组机械振动与其所处漏磁场的相互耦合作用,建立了绕组两体振动模型,采用哈密顿原理推导出了模型的振动数学方程,解释了由机电耦合作用所引起的绕组非线性振动现象,完善了绕组振动机理,并通过理论分析及...