三相电力变压器涡流损耗分析计算

对变压器漏磁场产生的原因和涡流损耗效应进行分析说明,并选用1台型号S11-17000/35三相电力变压器作为算例,采用有限元软件ANSYS对变压器进行三维有限元仿真计算。通过建立三维的简化模型、定义材料属性、网格剖分、加载与求解,得到额定工况下变压器铁心磁通密度矢量分布、油箱和结构件的最大漏磁分布及涡流损耗值,并将损耗值与工程上的经验公式所得损耗值进行对比。结果表明:漏磁分布和涡流损耗值等结果与理论基本相符。     

绕组损耗分布对油浸式变压器温升的影响分析

在绕组温升计算过程中,绕组损耗分布直接影响油流和温度分布。为了更准确地研究油浸式变压器温度场分布,建立了一台油浸式电力变压器的低压绕组二维流体场-温度场计算模型,对绕组热源的处理:用每饼的欧姆损耗和涡流损耗代替传统的整体平均损耗,并且采用Fluent UDF函数在每次迭代时动态地校正温度依赖变量。同时对比分析了损耗温度效应、涡流损耗以及热源分布对绕组油道中油流速度及温度分布的影响。分析结果表明:考虑损耗的温度效应后,各个分区和整体绕组的热点均发生上移,整体绕组的热点温度增加25.6 K,热点位置偏差为7个线饼;考虑涡流损耗使得各个线饼温度增大,尤其在各个分区的局部热点附近,温度的增加更加显著;热源分布对绕组温度分布的影响主要集中在绕组端部。     

大型电力变压器漏磁场及附加损耗的研究

针对１台５０ＭＶＡ电力变压器负载损耗超标和局部过热的问题，通过建立可解的数学物理模型，利用计算机和有限元方法对线圈漏磁场、线圈涡流损耗和结构件杂散损耗进行了线圈不同安匝布置的三个方案的计算，并对计算结果进行了比较和分析，确定了一种使其所产生的线圈漏磁场分布合理和变压器附加损耗较小的线圈安匝布置方案，成功地解决了负载损耗超标和局部过热的问题，并得出了在变压器工程设计中具有参考价值的结论。     

大型单相电力变压器结构件三维漏磁场计算

为了获得油箱等结构件中涡流损耗的准确结果,通常采用网格加密方法,但这会引起计算规模的扩大,使得有限的计算机资源无法实现实际的仿真计算.以500kV单相电力变压器产品为算例,完成了三维漏磁场和涡流损耗的准确计算.讨论了金属结构件“大尺度差别”问题的合理剖分方法,重点研究了在金属结构件透入深度范围内进行分层剖分生成网格的方法,并将涡流损耗的仿真计算值与试验实测值进行了对比验证.计算结果表明,随着剖分层数的增加,涡流损耗的计算结果将趋于稳定,在计算规模和求解精度之间寻求折中方案,建议对透入深度小于1mm的油箱分层数不应小于4.     

基于永磁体结构优化的动态涡流抑制方法研究

针对永磁电机的时间谐波和空间谐波引起电机中永磁体涡流损耗增加的问题,本文搭建了永磁体综合磁特性测试装置测量永磁体谐波激励下的动态涡流损耗,从磁特性角度解释了谐波产生大量涡流损耗的原因;又分别从理论分析、数值计算和磁特性测量实验验证的角度研究了抑制永磁体涡流损耗的方法-永磁体分割法.首先,分析了永磁体分割法抑制涡流损耗的...     

飞轮储能用高速永磁电机转子的涡流损耗

为了减小高速永磁电机中由定子电流的时间谐波、定子磁动势的空间谐波以及定子槽开口造成的气隙磁导变化引起的转子涡流损耗,提高电机的效率,采用ANSOFT有限元软件分析了高速永磁电机中气隙磁场和定子电流.研究了槽开口大小以及气隙长度对转子涡流损耗的影响,分析了利用涡流磁场的屏蔽作用,提出在永磁体外增加一薄层非导磁金属屏蔽环来减小转子铁心、永磁体和护套损耗的机理和有效性,以及屏蔽环的电导率和厚度对转子涡流损耗的影响.结果表明：在合理选取槽开口大小、气隙长度和非导磁金属屏蔽环电导率和厚度的情况下,添加非导磁金属屏蔽环可以有效地减小转子涡流损耗.     

树脂浇注干式变压器三维温度场仿真计算

为便于诊断干式变压器的故障,对干式变压器进行热点分析.根据干式变压器实际结构建立了三维对称热传导模型,并基于多物理场有限元软件平台Comsol Multiphysics对干式变压器开展温度场仿真计算,计算得出温度场分布云图以及铁芯、绕组温升曲线.通过比对实际数据和仿真分析结果,从而确定温度分布及最热点温度位置在低压绕组距底部2/3处,可为该类干式变压器的在线诊断及结构优化设计提供理论依据.     

变压器上节油箱变形与应力分析

在变压器安装中发现开关侧油箱顶盖局部变形过大，为了检验油箱的设计强度，采用有限元法分析了变压器上节油箱的应力与变形，并根据计算结果分析了油箱设计中的问题，提出了改进措施。     

模拟低磁钢板三维涡流损耗的模型试验与分析

在模拟三维杂散损耗的第２１国际基准问题的基础上，提出并建立了以模拟大型变压器铁心低磁钢拉板为背景的三维涡流损耗模型。对该模型低磁钢板及线圈的磁通密度和涡流损耗进行了试验与计算分析，得到了一些有价值的试验和分析结果，为磁场计算和三维涡流损耗分析方法提供了验证手段。     

大型变压器拉板涡流损耗的建模与计算验证

在模拟变压器铁心低磁钢拉与板涡流损耗模型试验研究的基础上,结合其实际结构特点和线圈漏磁场分布规律,确定了利用矢量磁位计算铁心拉板磁场、矢量电位计算铁心拉板涡流损耗的有限元分析方法,并建立了可以求解的数学和物理模型;通过模型试验计算结果的比较和分析,验证了方法的合理性。     

室内配电房母线工频磁场屏蔽研究

介绍工频磁场的屏蔽原理,探讨室内配电房母线磁场的屏蔽技术,采用二维涡流场有限元计算方法,计算分析屏蔽板的布置方式、材料选择、结构尺寸等对屏蔽效能的影响,提出工程应用建议.     

电力变压器大电流引线周围磁场分析

为了细致地了解电力变压器大电流引线周围的磁场和涡流分布,采用有限元分析软件ANSYS对电力变压器引线升高座及周围部件进行了三维磁场仿真计算.介绍了半开域问题求解区域的选择与边界条件的给定方法,在正弦稳态条件下完成了对磁场和涡流的分析.利用安培全电流定律设计了一个检验模型题,并对计算结果的精度进行了考察.定量计算结果表明,磁场、涡流分布等结果与理论分析基本相符,计算和分析结果对升高座及其周围部件的设计与磁场分析具有参考价值.     

一种实用的三维涡流场解法

变压器的漏磁场分布复杂,计算工作量极大。本文利用解三维涡流场较简便的改进的—ψ方法对一台三相箔式变庄器的漏磁分布、附加损耗、涡流分布及电动力分布进行了计算,结果是合理的。从而表明改进的—ψ方法完全可以用来解决实际工程问题,的确是一种简单方便而且有效的方法。     

匝间绝缘对变压器绕组温升及热点影响的仿真分析

针对变压器绕组温升及热点分析中往往忽略匝间绝缘的问题,利用Gambit建立了一组油浸式电力变压器低压绕组二维轴对称模型,模型考虑了绕组的匝间绝缘。在网格独立性验证的基础上,基于流体力学仿真软件Fluent仿真分析了该绕组的流体场和温度场分布,研究了匝间绝缘对温度分布的影响,同时分析了热源形式和入口速度的影响,分析模型及结果可供变压器设计人员和研究人员参考。     

涡流对断路器方形永磁机构特性的影响

由于高压断路器永磁机构工作时间短、动作速度快,工作时会在动静铁芯中产生涡流,为了分析其对机构特性的影响,采用耦合法对永磁机构的瞬态磁场进行分析,并研究了电压激励下的瞬态磁场,推导出考虑涡流影响的非线性瞬态磁场数学模型.运用有限元分析软件Ansoft对方形永磁机构进行仿真,分析涡流对其特性的影响,并对其损耗进行计算分析.分析结果表明,由于涡流的影响使永磁机构的动作时间增长,在永磁机构动作过程中,动铁芯的涡流损耗很大.     

气体绝缘开关设备母线传热模型的建模与分析

利用有限元方法耦合计算涡流场、流体场及温度场,实现气体绝缘开关设备母线温度预测.根据传热学及流体动力学理论建立母线各组分辐射换热方程及对流换热微分控制方程,给出了模型边界条件,计算出母线的温度场分布.根据计算结果,确定了母线外壳及导体表面的分布对流换热系数,分析了母线对流与辐射换热百分比.与工程算法的对比表明,该方法能够准确预测气体绝缘母线导体及外壳温度,对于正确了解气体绝缘开关设备母线的温度分布状况具有一定意义.     

大功率非晶合金电子变压器的优化设计

大功率电子变压器是开关电源(SMPS)的核心部件,占据开关电源绝大部分的体积和重量,因此其设计的优劣将直接关系到开关电源的使用寿命和性能。针对大功率电子变压器损耗大的问题,对非晶合金电子变压器的优化设计方法进行了研究。分析了电子变压器的磁芯损耗和绕组损耗。研究了以变压器的效率为主要的优化目标,磁芯的工作磁感应强度和导体电流密度为变量的优化方法。用MATLAB编写了计算程序,计算了电子变压器的主要参数。通过分析计算结果,得到了在不同的工作磁感应强度和电流密度下,变压器损耗和效率的关系。考虑最优效率原则,给出了具体的变压器设计参数,并对温度场和电场用ANSYS进行了仿真分析,验证了设计的合理性和可行性。