基于短路电抗法的配电变压器绕组变形在线诊断

针对配电变压器在短路电流冲击中会产生绕组变形,提出一种配电变压器绕组变形在线诊断的方法。变压器绕组变形导致变压器的短路电抗变化,通过测量短路电抗的变化量来诊断配电变压器的变形程度。通过分析变压器等效电路模型建立配电变压器短路电抗与其一、二次侧电压和电流的关系,试验采集配电变压器的电压和电流信号,计算变压器的短路电抗,进行变压器绕组变形的在线诊断。试验结果显示配电变压器绕组变形诊断系统的有效性和准确性。     

基于磁-力耦合场的单相电源变压器短路试验研究

以一台200 kVA配电变压器为研究对象,探索了采用单相电源进行变压器承受短路能力试验的可能性,建立变压器三维有限元模型,并进行短路试验验证.利用该模型计算三相短路时不同激励方式下绕组的短路电流与短路电动力,分析比对不同工况下绕组的短路电流及电动力分布特性.研究结果表明,当低压侧三相短路、高压侧三相激励或单相激励时,其短路电流与过零合闸相电动力基本相同,相间短路力相互影响很小,证明了采用单相电源替代三相电源进行短路试验的可行性.     

非晶合金配电变压器短路动稳定能力的评估

对南方电网、KEMA、EDF非晶合金配电变压器短路试验进行了统计分析,以多台SBH15-M-400/10短路为例,用MagNet软件计算绕组短路电磁力,用Simulation软件计算绕组、夹件应力和位移,提出了改进方法。     

计及不对称负荷的配电变压器短路电抗在线检测方法

短路电抗是配电变压器的一个重要参数,可以反映绕组健康状态,对配电变压器损耗监测和容量评估起到重要作用。为此,通过对单相变压器的分析并结合不同连接方式三相变压器的特点得到其短路电抗与高低压侧电压、电流的关系,进而提出了配电变压器短路电抗在线检测新方法。以实际因素为出发点,建立了在电压波动和谐波影响下的仿真模型,并基于实际负荷数据进行了短路电抗在线测量及绕组变形仿真实验,结果显示所提方法能够计算不对称负荷、电压波动及谐波影响下的绕组短路电抗值,且与设定值相比误差0.2%。表明所提方法不受上述实际因素的影响,能够精确有效检测绕组短路电抗值,为实际检测绕组短路电抗提供了一种方案。     

一种配电变压器绕组变形故障的在线监测新方法

针对电网对变压器绕组健康状态在线监测的需求,提出了一种新的变压器绕组变形故障在线监测方法。通过在线测量两种不同负荷下一次侧和二次侧的电压电流,计算出变压器的短路电抗值,进而反映变压器绕组变形情况。此方法的突出优势在于无需空载调零,不受激磁电流变化影响,不受运行中配电变压器一次侧电压随电网电压波动的影响且精度很高。将所提方法应用于不同容量的配电变压器,仿真结果显示该方法能够精确有效地在线测量正常变压器和有不同程度变形故障的变压器的短路电抗值,从而实现配电变压器绕组变形故障的在线监测。依据本方法的特点,设计了实现短路电抗在线监测所必需的数据采集模块和分析模块。     

一起400 kVA配电变压器出口短路故障分析

分析一起400 kVA配电变压器遭受低压出口短路冲击后绕组发生变形的典型案例,作为后续绕组变形累积效应故障分析的参考基础。首先,将故障变压器返厂解体检查,通过外观观察,发现该配电变压器高压绕组已发生形变,绕组机械强度下降。其次,结合该配电变压器试验获取的数据,分析得出该配电变压器由于多次遭受低压侧出口短路电流冲击,累积效应使绕组发生形变,最终导致绝缘击穿。最后,根据故障原因分析,提出相应针对性维护措施和注意事项,具有一定的工程应用价值。     

配电变压器质量对其抗短路能力的影响

通过对10kV配电变压器发生短路时所产生电磁力的分析,明确了配电变压器在发生短路情况下,造成绕组线圈变形、绕组上下窜动、绝缘垫块脱落、铁心夹件变形、铁心叠片接缝变大和导线接头断裂及开焊等破坏,主要是由于变压器质量不好造成的,并就制造厂的工艺水平、人员整体素质加强变压器验收等方面提出了相应的措施。     

配电变压器绕组状态在线评估系统研究

针对配电变压器运行管理部门工作日益繁重、无法及时掌握配电变压器的实时运行状态、难以及时发现绕组变形故障等问题,以配电变压器运行参数实时采集为基础,结合了配电变压器短路电抗在线检测算法,设计了配电变压器运行参数实时采集装置及PC监测平台,实现了对配电变压器运行参数的实时采集,同时依据国标中短路电抗注意值,实现了对变压器绕组状态的评估。最后通过实际挂网测试,证明了本系统的可行性。     

一种改进的配电变压器短路电抗在线检测方法

针对携带不平衡负荷的Y,yn0接线和D,yn11接线配电变压器,提出了改进的配电变压器短路电抗在线检测方法。该方法通过测量配电变压器在不同负荷情况下高压侧和低压侧的电压、电流,在线计算变压器的短路电抗。该方法不受高/低压侧的电压、激磁电流变化和负荷不平衡度的影响。利用MATLAB/Simulink对所提方法进行仿真,结果显示在三相负荷不平衡的情况下,采用所提方法可精确计算绕组短路电抗。     

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。     

基于磁-结构耦合法的变压器绕组振动特性研究

基于S11-M-500/35型变压器,利用有限元磁-结构耦合法分别计算了变压器负载运行、第一次短路冲击、第二次短路冲击过程中的变压器绕组径向振动加速度,研究了变压器绕组的磁场分布,以及变压器绕组在不同预紧力下的模态,并通过短路冲击试验对计算结果进行了验证。结果表明变压器绕组在受到短路冲击后,绕组漏磁通密度变大8.7倍,绕组线圈上承受的电磁力变大,绕组振动加速度幅值变大,仿真结果与试验数据吻合良好,为变压器的优化设计和故障诊断提供了理论依据。     

基于有限元法电力变压器绕组的短路电动力分析

当电力变压器遭受短路故障时,短路瞬变电流导致绕组承受巨大的电动力,可能会造成绕组的变形,甚至使变压器发生绝缘和机械故障,因此计算短路电动力大小、探究其分布特点有助于预测短路后变压器绕组的变形情况,对变压器设计具有参考价值。文章通过有限元软件ANSYS Maxell建立三相变压器的二维和三维模型,并利用该模型分析三相短路后绕组轴向和辐向电动力。利用有限元法仿真得到的短路电流结果与公式计算的电流结果具有高度一致性,这充分说明有限元模型及其计算方法的可靠性。仿真结果表明,绕组两端受轴向力最大,辐向力最小;中部受辐向力最大,轴向力最小。     

变阻抗节能变压器的动热稳定性能研究

以110/38.5/10.5 kV,63 000 kVA三绕组变压器为例,提出将限流电抗器与快速开关并联后串入变压器高压绕组的变阻抗变压器。建立Pscad短路仿真模型,发生短路故障时通过快速开关控制限流电抗器的投切实现限流;分析了变压器中压绕组出口三相对称短路时限流电抗器的限流效果。建立了变压器绕组轴向振动的"质量弹簧系统",用以分析变压器绕组在轴向短路力作用下的轴向动态过程,可得绕组的动态位移、动态力、弯曲应力。基于二维轴对称磁—热—流耦合场有限元模型,计算变压器绕组温升。对比分析限流电抗器投入与否2种情况下短路动、热性能,结果表明:投入限流电抗器变压器可降低短路电动力冲击和短路温升,变阻抗变压器的动热性能均优于传统的变压器。     

110kV变压器绕组的机械强度

对变压器绕组的径向和轴向受力进行了分析,论述了短路时绕组电流和短路电动力的计算方法,介绍了提高变压器绕组机械强度的设计改进与工艺措施。     

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，阐述了开展此项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。指出研究以试验为基础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。     

一起10 kV配电变压器短路故障分析

针对某柱上配电变压器的短路故障,通过对配电变压器开展油色谱离线监测及直流电阻、绝缘电阻、变比测试数据的综合分析,并结合设备外观检查,判断出该配电变压器发生绕组变形、a相绕组有1根导线断股或脱焊,且a、b相铁芯与绕组间绝缘降低,最终解体检查验证试验数据理论的正确性,为以后分析配电变压器故障提供经验,并对其运行维护提出建议。     

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。     

三绕组变压器各侧出口短路电流分析与研究

对三绕组变压器各侧短路电流进行了理论分析与实例计算,在总结电流特点基础上研究了短路试验对这种结构变压器运行安全的指导性。     

多绕组变压器复合短路阻抗的求解方法

给出了复合短路阻抗的定义 ;提出了求解单相多绕组变压器复合短路阻抗的方法 :用常规的方法准确计算变压器所有两绕组间的短路阻抗 ;用论文中推导的公式计算变压器的导纳矩阵 ;利用各种短路工况所决定的端口条件 ,求解由上述导纳矩阵决定的多绕组变压器电压与电流关系线性方程组 ,获得变压器各绕组的电压、电流 ;利用这些已知的电压、电流 ,最后求得短路工况所决定的变压器复合短路阻抗。以我国最近研制成的 30 5km/h的高速电力机车主变压器为例 ,给出了各种复合短路阻抗的计算值和试验值。结果表明论文所提出的方法是正确的 ,有实用价值     

基于有限元法的变压器抗短路性能计算与分析

为了验证一种变压器抗短路计算方法的工程可用性,以有限元法、变压器理论和国标推荐值为基础,使用绕组建模分析软件建立变压器绕组模型,利用有限元法分析变压器绕组短路力并校核其强度。最后,以一台通过突发短路试验的变压器为例,验证此变压器抗短路计算方法的工程应用有效性。