干式变压器温度场的仿真计算与分析

通过ANSYS仿真软件建立了干式变压器一相的轴对称二维数学物理模型,编程计算得到了与实际基本相符的变压器温度场分布情况,通过对其温度场的分析得到了高低压绕组的最热点温度及其位置、低压绕组的最热点温度高于高压绕组的最热点温度;最后,得出了最热点温度值的大小和位置是干式变压器是否稳定运行的关键因素的结论。     

树脂浇注干式变压器温度场分布的计算分析

为更准确地掌握树脂浇注干式变压器的内部温度场分布,为变压器的绝缘寿命评估提供依据,在分析变压器产热散热机理及导热途径的基础上,依据干式变压器的实际对流传热和热辐射特性及温度场计算的流固耦合模型,在多物理场仿真软件COMSOL中实现了树脂浇注干式变压器温度场分布的建模计算,得到了干式变压器铁心和绕组的温度分布。同时将计算结果与干式变压器温升试验实测数据进行了对比,两者吻合较好,误差±5.5%,说明了计算结果的正确性。此外,计算结果表明:干式变压器绕组和铁心底部到顶部的温度分布呈现低—高—低走势,绕组热点位于低压绕组轴向约85%处,为变压器绝缘最薄弱点;绕组温度分布与负载大小关系有限,热点位置相对固定。     

树脂浇注干式变压器绕组最热点位置的分析

分析了额定负载下树脂浇注干式变压器、铁心和绕组内部温度场分布情况，并将仿真计算结果与试验数值进行对比分析，以确定变压器内部最热点位置。     

10kV铜铝绕组干式变压器温度场分析比较

本文笔者采用有限元法对630kVA/10kV铜铝绕组干式变压器建立三维对称流-固-热耦合模型，仿真计算了绕组和铁心的温度场分布，并分析不同负载率、不同环境温度、不同风速、突发短路对铜铝绕组干式变压器绕组温升和热点温升的影响。     

基于反传热模型的干式变压器绕组热点温度计算

针对干式变压器绕组热点的问题,提出了一种将直接测量与间接计算相结合的绕组三维反传热模型,得到了变压器在额定负荷及0.8,1.2,1.3,1.5倍的额定负荷下的绕组最热点温度值。基于高精度的红外测温系统获得的高压绕组温度的分布及仿真运算初始化的低压绕组的温度分布,运用共轭梯度法不断修正低压绕组温度分布,使得通过正向数值求解高低压绕组传热方程所得的高压绕温度分布与实际测量所得的高压绕组温度分布之间的误差最小即为最优解,整理数据后得到整体绕组的最热点温度。将算例求解结果与IEEE干式变压器热点温度计算模型计算的结果进行对比,对比结果表明:三维反传热模型计算的结果与IEEE干式变压器热点温度计算模型的计算结果之间的误差不超过1.2%,从而证明了该计算模型可以准确的计算出干式变压器绕组热点温度。     

10kV干式变压器温度在线监测与评价系统

干式变压器的安全、可靠运行很大程度上取决于变压器绕组的绝缘安全,绕组温度超过绝缘材料的耐受温度是造成干式变压器绝缘损坏的主要因素之一。设计和开发了一套10kV干式变压器温度在线监测系统,硬件采用基于ZigBee的无线温度传感器,实时获取干式变压器各相温度等相关数据,通过IEC60870-5-104传输规约将数据传输至监控中心。利用LabVIEW软件编制干式变压器温度在线监测系统软件,对干式变压器运行状态进行评价,实现温度报警与故障预警等功能。通过现场测试及联网运行,证实系统具有良好的可靠性和实时性。     

基于Seebeck效应的配电变压器绕组材质无损鉴别装置及测试分析

基于配电变压器绕组回路Seebeck效应,研发绕组材质鉴别装置并进行测试分析。结合实际情况分析了干式变压器绕组回路Seebeck效应。根据实际回路温度分布及绕组材料特性,对铜、铝绕组回路的热电势进行理论计算,得出了绕组材质判断阈值。基于理论研究成果研发变压器绕组材质鉴别装置,对多台配电变压器进行测试分析。测试结果证明该绕组材质鉴别装置能有效鉴别铜、铝绕组材质。     

温度场的数值模拟法在干式电力变压器热设计中的应用

建立了干式变压器二维非稳态温度场的数学模型，采用有限差分布方法来求解变压器一相的温度场，分析计算了铁心，低压绕组，高压绕组的温升特性及整体温度分布和最热点位置。     

基于异构网格数据映射算法的干式变压器多物理场耦合分析

为准确获得干式变压器热点温度及温度场分布情况,提出一种基于异构网格数据映射算法的干式变压器电磁-温度-流体多物理场耦合分析方法。首先建立了干式变压器实际物理模型,采用有限元法对其内部磁场进行分析,得到干式变压器铁心及绕组的磁通密度分布及磁场损耗分布;然后采用异构有限元网格间结构映射和加权插值算法,将磁场损耗映射至温度场-流体场有限元分析中作为热源,计算干式变压器温度场与流体场分布情况,实现了干式变压器电磁场-温度场-流体场的耦合分析;最后,实测结果和对比计算结果验证了所提方法的先进性和有效性。     

电磁热耦合模型在通风干式变压器中的运用

建立了通风干式变压器绕组温度场的二维电磁热耦合数学模型,并由此计算出变压器箔式绕组因非均匀涡流产生的温度分布,仿真结果与实验数据表明:基于二维电磁热耦合数学计算模型的分析方法是正确、合理、可靠的,为研究干式变压器的温度特性提供了方便。