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10 kV油浸式变压器结构降噪优化设计
1
作者 胡静竹 王延召 +2 位作者 周兵 倪园 干喆渊 《高压电器》 北大核心 2025年第3期229-236,共8页
配电变压器噪声问题突出,文中通过分析变压器表面振动噪声特性及模态参数,提出了10 kV变压器油箱结构优化措施。对10 kV配电变压器进行了振动测量,并仿真计算了变压器各结构对辐射噪声的贡献,分析得到油浸式变压器振动最大位置为距离底... 配电变压器噪声问题突出,文中通过分析变压器表面振动噪声特性及模态参数,提出了10 kV变压器油箱结构优化措施。对10 kV配电变压器进行了振动测量,并仿真计算了变压器各结构对辐射噪声的贡献,分析得到油浸式变压器振动最大位置为距离底部20 cm左右处,振动主要能量集中在100、200、300 Hz上,油箱正面和背面对噪声辐射声功率贡献最大。通过分析油箱结构模态参与因子,获得了油箱的优势模态,确定了油箱优势模态振型的最大位置,计算结果与测量基本相同,在此基础上采取附加质量块来优化油箱结构振动分布,减小在主频率100、200、300 Hz的模态振动幅值。最终,根据提出的优化措施定制了一台油浸式变压器并进行了噪声试验,优化后的变压器平均A声级较原来降低了7.8 dB(A)。 展开更多
关键词 10 kV油浸式变压器 振动特性 模态 质量块 结构优化
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基于温度场计算的油浸式变压器热点温度仿真分析方法
2
作者 潘文霞 陈星池 +1 位作者 赵坤 高从闯 《电测与仪表》 北大核心 2025年第3期71-77,共7页
随着大容量抽水蓄能电站的建设,变压器绕组过热问题更加突出。由于抽水蓄能电站对已投运的油浸式变压器热点温度实时监测存在一定技术不足,文章以一台大型油浸式变压器为研究对象,以有限元法和传热学原理为理论基础,提出一种基于温度场... 随着大容量抽水蓄能电站的建设,变压器绕组过热问题更加突出。由于抽水蓄能电站对已投运的油浸式变压器热点温度实时监测存在一定技术不足,文章以一台大型油浸式变压器为研究对象,以有限元法和传热学原理为理论基础,提出一种基于温度场分布计算的大型变压器热点温度仿真分析方法。该方法对变压器进行磁热耦合有限元仿真,简化绕组结构和油流条件,以现有技术参数、监测数据为依托设定仿真参数,计算得到符合工程要求的温度场分布结果,从而获得热点温度。通过比较变压器顶层油温和热点温度的实测数据、标准模型计算结果和仿真结果,验证了温度场分布计算的合理性和准确性。该热点温度仿真分析方法为抽水蓄能电站的变压器热点温度检测提供了新的解决思路。 展开更多
关键词 抽水蓄能电站 油浸式变压器 热点温度 温度场分布 有限元仿真
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基于修正热路模型的油浸式变压器绕组热点温度计算研究 被引量：4
3
作者 张晓华 吕志瑞 +2 位作者 孙云生 黄彬 王永强 《电测与仪表》 北大核心 2025年第3期78-84,共7页
油浸式变压器绕组热点温度是影响变压器运行寿命和负载能力的重要因素,与变压器负荷、顶层油温和环境温度密切相关。变压器运行在高温、过负荷时,由于热点温度过高而容易发生变压器故障,影响电力系统的正常运行。为能精确计算变压器绕... 油浸式变压器绕组热点温度是影响变压器运行寿命和负载能力的重要因素,与变压器负荷、顶层油温和环境温度密切相关。变压器运行在高温、过负荷时,由于热点温度过高而容易发生变压器故障,影响电力系统的正常运行。为能精确计算变压器绕组热点温度,基于传热学和热电类比理论知识构造了变压器动态热路模型,建立微分方程。考虑到散热片散热系数从里到外不一致的影响,得到变压器有效散热面积,修正了热路模型。并以天威合肥变压器厂的一台180 MVA-220 kV变压器为例,建立该变压器的热路模型计算出绕组的热点温度;同时,建立三维变压器实际模型,基于Fluent仿真软件得到其内部的温度场分布。我们对这台主变进行了变压器绕组温升试验,得到了绕组的热点温度数据,结合现场实测数据对比分析热路模型及IEEE导则推荐模型计算结果,表明热路模型相对IEEE导则推荐模型计算精确度更高,证明了文中方法能更准确地计算油浸式变压器绕组的热点温度。 展开更多
关键词 油浸式变压器 顶层油温 热点温度 热模型 散热系数
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基于多孔介质的油浸式变压器磁场-流场-温度场仿真计算及热点温度反演预测 被引量：1
4
作者 袁发庭 张乃月 +3 位作者 匡柏源 张仁杰 江宇晴 唐波 《高电压技术》 北大核心 2025年第1期62-74,I0004,I0005,共15页
油浸式变压器绕组热点温度是影响材料绝缘老化的重要因素。该文基于油浸式变压器的电气和结构参数,建立了变压器3维等效仿真模型,通过磁场计算准确得到油箱各壁面的损耗值。采取传统等效模型和多孔介质等效模型,对两种等效模型的流场-... 油浸式变压器绕组热点温度是影响材料绝缘老化的重要因素。该文基于油浸式变压器的电气和结构参数,建立了变压器3维等效仿真模型,通过磁场计算准确得到油箱各壁面的损耗值。采取传统等效模型和多孔介质等效模型,对两种等效模型的流场-温度场分布进行计算,得到变压器温度场仿真结果,获得了油浸式变压器铁芯和绕组温度及周围流体流速分布。为减小漏磁通在油箱壁面产生的损耗,降低变压器整体温升,在油箱壁面分别施加电、磁屏蔽板,计算两种屏蔽对油箱壁面损耗值的影响,根据计算结果,得到磁屏蔽的屏蔽效果更佳,并对施加屏蔽位置继续进行研究。根据温度场计算结果,确定与绕组温度具有强关联的油箱壁面中部特征点与底层油温特征点,通过中心复合设计法,分别建立两种情况下的温度反演模型。结果表明,选取底层油温特征点不仅数量小,且在大型变压器中较容易实现,在预测绕组热点温度方面相关系数达到0.95以上,预测准确性更高。该文研究为油浸式变压器绕组热点温度的实时监测提供了理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 油浸式变压器 多孔介质 磁屏蔽 热点温度 BP神经网络
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油浸式变压器器身隔振技术研究
5
作者 常富 师永强 +3 位作者 王誉蓉 关庆罡 陈星 曹珩 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第4期279-284,共6页
电力变压器振动主要受内部铁芯硅钢片的磁致伸缩效应影响,从变压器内部对铁芯进行隔振,会对变压器箱体外的振动噪声产生重要影响。针对某35 kV油浸式变压器建立变压器器身-油-箱体磁流固耦合模型,分析在磁致伸缩效应作用下铁芯以及流固... 电力变压器振动主要受内部铁芯硅钢片的磁致伸缩效应影响,从变压器内部对铁芯进行隔振,会对变压器箱体外的振动噪声产生重要影响。针对某35 kV油浸式变压器建立变压器器身-油-箱体磁流固耦合模型,分析在磁致伸缩效应作用下铁芯以及流固耦合后变压器箱体各个表面的振动分布特征,以此为基础并根据使用环境取氟橡胶作为器身与箱体连接处的隔振垫片,进一步分析隔振垫片对变压器箱体振动的影响,表明器身与箱体主要在加载电流工频及其倍频处振动,隔振垫片可阻隔器身振动向箱体的传递,使箱体振动幅值降低,沿两个旁柱离散布置两块阻尼垫片的隔振效果较好,中柱下增设阻尼垫片会放大箱体振动。 展开更多
关键词 振动与波 油浸式变压器 铁芯 磁致伸缩效应 阻尼垫片 工频
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融合流-热场耦合仿真与EEMD-LSTM网络的油浸式变压器热点温度快速预测方法
6
作者 杨子坚 司马文霞 +3 位作者 杨鸣 黎文浩 袁涛 孙魄韬 《高电压技术》 北大核心 2025年第3期1220-1232,共13页
快速准确地预测变压器热点温度是实现变压器状态检测、故障预测以及动态增容的重要前提,其关键是实现变压器热点温度动态预测以及提高热点温度预测模型的抗噪性能。该文通过流-热场耦合仿真计算,获取不同环境温度和负载变化工况的热点... 快速准确地预测变压器热点温度是实现变压器状态检测、故障预测以及动态增容的重要前提,其关键是实现变压器热点温度动态预测以及提高热点温度预测模型的抗噪性能。该文通过流-热场耦合仿真计算,获取不同环境温度和负载变化工况的热点温度训练样本,采用长短期记忆网络(long short-term memory network,LSTM)构建深度学习模型,从而实现热点温度动态预测。采用集成经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)降低输入数据中的噪声干扰,提高深度学习模型抗噪性能。以20 MVA/110 kV油浸式变压器为对象进行分析,并搭建变压器热点温升试验平台进行模型有效性验证,EEMD-LSTM网络预测的热点温度相比试验结果的平均误差仅有1.35℃,引入幅值为5℃的随机噪声后,最大误差仅增大0.47℃。结果表明:基于EEMD-LSTM网络的深度学习模型能够实现变压器热点温度动态预测,同时具有良好的抗噪性能,对变压器负荷能力动态评估与动态增容的研究具有重要意义。 展开更多
关键词 热点温度 流-热场耦合仿真 长短期记忆网络 集成经验模态分解 油浸式变压器
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基于电磁-结构场的油浸式变压器振动特性及信号反演研究
7
作者 黄丰 郭淳 +4 位作者 邱冰兵 邱晓丹 杨毅 袁发庭 姬睿氢 《电力科学与技术学报》 北大核心 2025年第2期276-286,共11页
油浸式变压器作为电力系统中变电部分的关键设备,其运行状态直接影响电网的安全与稳定。先基于有限元仿真软件COMSOL,建立10 kV/400 V的油浸式变压器电磁-结构多物理场耦合计算模型,分析加与未加夹件对铁芯振动位移影响,并在此基础上,... 油浸式变压器作为电力系统中变电部分的关键设备,其运行状态直接影响电网的安全与稳定。先基于有限元仿真软件COMSOL,建立10 kV/400 V的油浸式变压器电磁-结构多物理场耦合计算模型,分析加与未加夹件对铁芯振动位移影响,并在此基础上,分析铁芯、绕组和油箱壁上振动特性,提取铁芯、绕组和油箱壁面振动加速度信号;再利用Kendall与Spearman相关系数,对铁芯、绕组与油箱壁振动信号进行相关性计算,得到了最佳振动测量位置;然后,基于Copula函数,建立利用油箱外壁信号反映内部铁芯和绕组运行状态的油浸式变压器振动反演模型,获得在不同负载条件下铁芯和绕组振动加速度反演结果;最后,利用绝对系数R2和平均绝对误差对模型准确性进行判别。研究结果表明,该反演模型准确度在94%以上。该研究可为变压器振动故障检测提供借鉴。 展开更多
关键词 油浸式变压器 多物理场 振动特性 反演模型
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基于格子玻耳兹曼的油浸式变压器瞬态温升模拟与负载能力评估
8
作者 于文旭 关向雨 +2 位作者 赵俊义 涂嘉毅 赖泽楷 《电工技术学报》 北大核心 2025年第10期3315-3325,共11页
现场变负荷运行条件下的油浸式变压器动态载荷(DTR)和热寿命损失与设备的瞬态温升密切相关。该文提出了一种耦合电网络的格子玻耳兹曼(LBM)物理在环仿真模型,实现对电网络约束下的DTR实时评估。采用D2Q9模型对流体流动和热格子玻耳兹曼... 现场变负荷运行条件下的油浸式变压器动态载荷(DTR)和热寿命损失与设备的瞬态温升密切相关。该文提出了一种耦合电网络的格子玻耳兹曼(LBM)物理在环仿真模型,实现对电网络约束下的DTR实时评估。采用D2Q9模型对流体流动和热格子玻耳兹曼方程(LBEs)进行求解捕获变压器内部瞬态的油流和温升过程;在Simulink环境中采用等价电流源模型构建多级负载的电网络约束,并将建立的变压器LBM模型作为元件进行数值封装完成物理在环的仿真模型构建。与有限体积法(FVM)相比,所建立的模型热点温升的稳态和瞬态求解结果的误差分别为2.60%和6.44%,热点温升变化趋势与变压器负载导则吻合,验证了所提方法的有效性。基于该模型对恒定25℃、夏季和冬季典型环境温度变化下的油浸式变压器负载能力进行了评估,结果显示在相对绝缘寿命损失小于1的前提下,环境温度恒定25℃、夏季典型变化温度和冬季典型变化温度下最大的负载系数分别为1.20、1.10和1.60。所提出的基于LBM的仿真模型对油浸式变压器温升的实时监测、负载能力评估和动态增容提供了一种有效方法。 展开更多
关键词 油浸式变压器 动态变压器载荷 格子玻耳兹曼方法 相对绝缘寿命
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基于本征正交分解和克里金代理模型的油浸式变压器绕组温度场快速计算方法 被引量：1
9
作者 张志宇 寇家俊 +2 位作者 张重远 杜振斌 刘刚 《电工技术学报》 北大核心 2025年第7期2215-2225,共11页
为了快速获得各种工况下油浸式电力变压器绕组的温度分布与热点,该文提出了一种基于本征正交分解(POD)与克里金代理模型(KSM)相结合的快速计算方法。首先,基于POD降阶方法对变压器温度场的离散方程组进行降阶,得到降阶模态系数矩阵;其次... 为了快速获得各种工况下油浸式电力变压器绕组的温度分布与热点,该文提出了一种基于本征正交分解(POD)与克里金代理模型(KSM)相结合的快速计算方法。首先,基于POD降阶方法对变压器温度场的离散方程组进行降阶,得到降阶模态系数矩阵;其次,根据不同变压器工况对绕组温度场的影响程度选取重要工况参数,通过拉丁超立方采样形成工况参数矩阵即样本空间;然后,基于KSM方法构建样本空间与对应模态系数的代理模型,跳过对全阶模型的复杂非线性计算,以绕组工况为输入得到模态系数,结合模态高效重构温度场;最后,为验证该方法的有效性及与现有方法相比的优越性,分别用该方法与现有方法对110 kV油浸式变压器绕组八分区仿真模型与绕组温升实验测量数据进行对比分析。算例表明,该文所提方法对于相关测试工况的计算偏差更低,计算精度更高,且计算效率有较大幅度的提升,充分表明了该方法的有效性与优越性。该文所提变压器稳态温度场计算方法可为变压器数字化运维提供技术支撑。 展开更多
关键词 油浸式电力变压器 温度场 本征正交分解 克里金代理模型
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基于Twin Builder的110kV油浸式变压器3维磁场降阶模型及损耗分析 被引量：13
10
作者 张重远 刘迪程 +2 位作者 高成龙 刘云鹏 刘刚 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期941-951,共11页
为解决3维变压器磁场有限元仿真计算效率低的问题,提出基于本征正交分解法的磁场降阶模型与基于二次多项式的损耗响应面模型。以1台110 kV变压器为算例,首先建立了考虑绕组涡流损耗的变压器磁场仿真模型,通过仿真分析了其在额定工况下... 为解决3维变压器磁场有限元仿真计算效率低的问题,提出基于本征正交分解法的磁场降阶模型与基于二次多项式的损耗响应面模型。以1台110 kV变压器为算例,首先建立了考虑绕组涡流损耗的变压器磁场仿真模型,通过仿真分析了其在额定工况下的磁场及损耗分布;其次,通过仿真试验设计获取了多组工况下的磁场与损耗数据,在Twin Builder中训练得到变压器磁场的各降阶模块;最后,搭建面向数字孪生应用的变压器3维磁场降阶模型,实现了变压器磁场损耗的快速计算与云图分布的可视化。与计算单数据相比,仿真结果考虑了涡流效应的绕组损耗在靠近端部时有明显升高,最大值分别出现在高、低压绕组两端,约为绕组中部损耗的1.3~1.65倍。基于该磁场结果建立的降阶模型在计算效率方面较全阶模型有显著提升,将实际仿真时间缩短至0.76s,可满足数字孪生应用场景下的磁场快速计算需求。 展开更多
关键词 油浸式变压器 数字孪生 Twin Builder 本征正交分解 响应面法 降阶模型
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基于多物理场仿真的油浸式变压器温度特性分析及散热器优化 被引量：10
11
作者 袁发庭 施文菀 +3 位作者 王玥 陈炜 唐波 姜岚 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期221-231,共11页
准确计算油浸式变压器的温度分布并寻求优化方法,对设备运行维护具有重要意义。首先建立了35 kV油浸式变压器的3维等效模型,采用Jiles-Atherton模型模拟变压器铁芯材料的磁滞特性,通过磁场计算获取了铁芯和绕组的损耗密度分布。在此基... 准确计算油浸式变压器的温度分布并寻求优化方法,对设备运行维护具有重要意义。首先建立了35 kV油浸式变压器的3维等效模型,采用Jiles-Atherton模型模拟变压器铁芯材料的磁滞特性,通过磁场计算获取了铁芯和绕组的损耗密度分布。在此基础上将损耗密度作为热源,经过流–热耦合计算得到变压器的温度场和流场仿真结果。根据计算结果提取了铁芯、绕组区域的温度分布及截面的油流流速分布,并绘制了散热片的最高温度和流速曲线。最后结合中心组合设计和仿真分析方法得出不同散热器结构参数下的变压器热点温度,构建热点温度与结构参数间的支持向量机模型,采用粒子群算法获得了最优参数。变压器热点温度较优化前降低了15.12 K,仿真与模型预测结果的相对误差为6.42%,验证了优化模型的有效性。结果表明:优化方法能够显著降低变压器热点温度,为变压器的优化设计提供了新的思路和参考。 展开更多
关键词 油浸式变压器 多物理场仿真 损耗密度 温度分布 支持向量机 散热器优化
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基于不均衡小样本DGA数据与改进CatBoost决策树的油浸式变压器故障诊断方法 被引量：4
12
作者 王娜娜 栗文义 李小龙 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第23期167-176,共10页
针对油中溶解气体分析(dissolved gasses analysis, DGA)数据集小样本及不平衡特性导致故障诊断准确率不高的问题,提出一种布谷鸟搜索优化类别型特征提升算法(cuckoo search-categorical boosting, CS-CatBoost)和改进少数过采样技术(sy... 针对油中溶解气体分析(dissolved gasses analysis, DGA)数据集小样本及不平衡特性导致故障诊断准确率不高的问题,提出一种布谷鸟搜索优化类别型特征提升算法(cuckoo search-categorical boosting, CS-CatBoost)和改进少数过采样技术(synthetic minority over-sampling technique, SMOTE)的油浸式变压器故障诊断方法。首先,使用中心偏移权重(center offset weight, COW)优化SMOTE增强不均衡故障样本,获得均衡数据集。然后,通过Cat Boost构建基于集成学习框架的基分类器,并针对Cat Boost模型分类性能受其初始参数影响大、参数选择不正确后易发生过拟合或欠拟合现象,引入CS优化其初始参数,进一步提高其分类性能。实验结果表明,在小样本不均衡条件下所提出的SMOTE-CS-Cat Boost模型相比其他方法故障诊断精度明显提升,可准确判别变压器故障信息。 展开更多
关键词 油浸式变压器 故障诊断 平衡数据集 布谷鸟搜索 SMOTE CatBoost
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基于鲸鱼优化算法超参数优化的径向基函数响应面模型的油浸式变压器绕组挡板结构优化 被引量：2
13
作者 刘刚 高成龙 +2 位作者 胡万君 刘云鹏 李琳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第17期5331-5343,共13页
热点温度过高会严重影响变压器运行稳定性,为提高变压器运行的稳定性,该文以降低变压器绕组热点温度为优化目标,采用径向基函数(RBF)响应面模型优化变压器绕组挡板尺寸,改善油流分布以实现更好的散热。为提高RBF响应面模型的拟合精度,... 热点温度过高会严重影响变压器运行稳定性,为提高变压器运行的稳定性,该文以降低变压器绕组热点温度为优化目标,采用径向基函数(RBF)响应面模型优化变压器绕组挡板尺寸,改善油流分布以实现更好的散热。为提高RBF响应面模型的拟合精度,该文采用鲸鱼优化算法(WOA)对径向基函数的超参数值进行优化,并与传统网格搜索(GS)寻优方法和定参RBF模型进行对比。对比结果表明对于超参数优化问题,在拟合精度占优的前提下,WOA优化效率是GS寻优方法的3.13倍。在此基础上,该文基于WOA-RBF响应面模型对绕组挡板结构尺寸进行优化,优化后的热点温度相较于初始结构的热点温度降低了3.81℃,相对于全场域的最大温升降低了13.42%,并有效地降低了绕组整体温升。同时将所提算法与遗传算法(GA)优化结果进行对比,在保证精度的同时,WOA-RBF响应面模型优化效率是GA的13.41倍。根据上述结果分析可知,所提算法具有很好的优化性能,同时相比于遗传算法,可以在保证优化精度的同时,显著地提高优化效率。 展开更多
关键词 响应面方法 径向基函数 热点温度 鲸鱼优化算法 油浸式变压器 挡板结构优化
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基于全寿命周期成本和综合故障率的油浸式变压器经济寿命评估 被引量：2
14
作者 胡雪莹 李琳 《智慧电力》 北大核心 2024年第1期47-54,共8页
电力变压器的经济寿命评估对于提高系统与设备运行的经济效益有重要作用。以全寿命周期成本评估为基础,融入环境成本,明确给出各类成本计算方法,在考虑资金时间价值的前提下,将全寿命周期成本等年值最低作为退运依据,建立了更为全面、... 电力变压器的经济寿命评估对于提高系统与设备运行的经济效益有重要作用。以全寿命周期成本评估为基础,融入环境成本,明确给出各类成本计算方法,在考虑资金时间价值的前提下,将全寿命周期成本等年值最低作为退运依据,建立了更为全面、科学的油浸式变压器经济寿命模型。同时,基于油浸式变压器基准故障率,以计及负载率、设备状态和大修后役龄回退现象的综合故障率作为经济寿命模型的影响因素,并利用粒子群算法迭代确定最佳大修时间,为设备故障率和经济寿命的精确评估提供思路。结合实际算例说明该评估方法是有效可行的,可以为决策者提供详细经济数据。 展开更多
关键词 油浸式变压器 经济寿命 全寿命周期成本
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面向数字孪生模型应用的油浸式变压器绕组温度POD-RBFLP降阶计算方法 被引量：6
15
作者 刘刚 胡万君 +4 位作者 郝世缘 高成龙 武卫革 刘云鹏 李琳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期4566-4578,I0034,共14页
了解油浸式电力变压器绕组的温度情况是保证其运行稳定性的关键,也是当前针对油浸式变压器数字孪生分析的必然需求。为了快速地获得变压器绕组的稳态温度,该文提出一种基于本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)和包含线... 了解油浸式电力变压器绕组的温度情况是保证其运行稳定性的关键,也是当前针对油浸式变压器数字孪生分析的必然需求。为了快速地获得变压器绕组的稳态温度,该文提出一种基于本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)和包含线性多项式的径向基函数响应面法(radial basis function response surface method including linear polynomial,RBFLP)的降阶计算模型。首先,讨论POD方法的降阶特性,并设计一种基于留一法交叉验证的自适应获得快照矩阵方法,以提高计算精度及效率;其次,采用响应面方法建立POD模态系数与绕组工况的相关关系,旨在实现通过绕组工况快速获得POD模态系数,从而跳过对降阶模型的复杂非线性计算,进而高效重构绕组温度场。相关算例表明,该方法具有较好的计算精度和效率,在50组测试工况下,与全阶计算相比,误差不超过2.5 K,且总计算时间仅为1.45 s;最后,基于110 kV变压器绕组搭建温升试验平台,试验结果表明,降阶计算结果相较于试验结果,平均计算误差不超过2 K,且单步计算时间仅为0.03 s,相较于同等规模的全阶计算,计算效率有较大幅度地提升。 展开更多
关键词 油浸式电力变压器 绕组稳态温度 本征正交分解 包含线性多项式的径向基函数响应面 降阶模型
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基于多物理场仿真的油浸式变压器振动特性分析及影响因素研究 被引量：2
16
作者 罗智荣 黄丰 +4 位作者 郭淳 魏梓帆 刘思洋 张仁杰 袁发庭 《智慧电力》 北大核心 2024年第11期48-55,共8页
为有效降低油浸式变压器的振动,提出了一种考虑材料磁致伸缩特性的油浸式变压器振动计算方法。首先,建立铁心磁致伸缩模型,并采用非支配排序遗传算法对磁致伸缩模型进行参数辨识。然后,计及到变压器油温对振动的影响,建立变压器流场-温... 为有效降低油浸式变压器的振动,提出了一种考虑材料磁致伸缩特性的油浸式变压器振动计算方法。首先,建立铁心磁致伸缩模型,并采用非支配排序遗传算法对磁致伸缩模型进行参数辨识。然后,计及到变压器油温对振动的影响,建立变压器流场-温度场-结构场仿真模型,获得变压器内部油温和振动分布。最后,通过仿真结果分析了不同铁心材料和线圈结构参数对变压器振动的影响规律。 展开更多
关键词 油浸式变压器 磁致伸缩 非支配排序遗传算法 振动位移 多物理场仿真
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海上平台高压油浸式变压器爆炸数值模拟分析
17
作者 桑军 封园 周新刚 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2024年第2期173-176,共4页
海上平台电力变压器是电力系统中重要的枢纽设备,一旦发生爆炸故障将严重影响平台的正常生产运营,造成重大的经济损失,因此,确保海上平台变压器的安全可靠运行至关重要。本文对某生产与岸电共建平台的高压油浸式变压器进行了爆炸数值模... 海上平台电力变压器是电力系统中重要的枢纽设备,一旦发生爆炸故障将严重影响平台的正常生产运营,造成重大的经济损失,因此,确保海上平台变压器的安全可靠运行至关重要。本文对某生产与岸电共建平台的高压油浸式变压器进行了爆炸数值模拟分析,采用FLACS软件对共建平台进行了3D建模,分析了变压器一次爆炸及二次爆炸全过程,根据计算结果可知,发生爆炸后变压器室内房间的最大超压为0.073 MPa,变压器门的最大超压为0.071 MPa,会对平台生产设施造成一定影响。为降低变压器室内爆炸超压,对原设计方案进行优化,在油浸式变压器间增加泄爆区域,经数值模拟分析可知,增加泄爆通道后,房间爆炸超压明显降低,降至0.014 8 MPa。为进一步提升海上平台整体的安全性能,对油浸式变压器间进行了抗爆设计,抗爆载荷为0.015 MPa,大大降低了爆炸超压对周边油气设施的影响。 展开更多
关键词 海上平台 油浸式变压器 爆炸 数值模拟
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降阶技术与监测点数据融合驱动的油浸式变压器绕组瞬态温升快速计算方法 被引量：1
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作者 刘刚 胡万君 +2 位作者 刘云鹏 武卫革 李琳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第19期6162-6174,共13页
为了提高油浸式电力变压器绕组瞬态温升的计算效率,提出了一种基于离散监测点的温度场降阶计算方法。该方法以绕组内部若干离散监测点的温度信息为输入,以基于本征正交分解的降阶算法为载体,建立瞬态过程中温度场的快速反演模型,从而实... 为了提高油浸式电力变压器绕组瞬态温升的计算效率,提出了一种基于离散监测点的温度场降阶计算方法。该方法以绕组内部若干离散监测点的温度信息为输入,以基于本征正交分解的降阶算法为载体,建立瞬态过程中温度场的快速反演模型,从而实现从监测点数据到温度场全域的快速计算。首先分析了本征正交分解算法的降阶特性,在此基础上建立了从场域内离散监测点数据到降阶模态,再到温度场全域的快速计算策略。为了验证算法的有效性,该文根据油浸式电力变压器绕组结构特点建立二维八分区分匝绕组传热模型,并对比了所提出的降阶计算方法与全阶计算方法的精度和效率,结果表明,二者的最大平均计算偏差仅为1.03 K,摄氏温标下温升的最大平均相对误差不超过5%,且降阶计算时间仅为0.18 s,相较于全阶计算获得了较高的效率提升。最后,依靠110 kV油浸式变压器绕组温升试验平台,通过测量绕组实际的温升情况,对算法的性能进一步验证,相关结果表明所提算法各时刻的计算结果与测量结果相比最大误差不超过4.67 K,且各测量线饼的平均误差不超过1.02 K,在工程上属于可接受的范围。同时,所提算法对绕组瞬态温升全过程的计算时间仅为3.40s,初步实现了实际工程场景下对于绕组瞬态温升快速计算的要求。 展开更多
关键词 油浸式电力变压器 本征正交分解 离散监测点 快速计算方法
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油浸式变压器绕组热点温度计算的热路模型 被引量：94
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作者 江淘莎 李剑 +2 位作者 陈伟根 孙才新 赵涛 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1635-1640,共6页
油浸式变压器是电力系统中的核心设备之一。变压器在温升过程中温度分布不均,热点温度是其中具有代表性的确定变压器最优化负载的重要参数。热点温度可由GB/T15164-1994中提出的基于变压器顶层油温的计算方法计算求出,但该方法在变压器... 油浸式变压器是电力系统中的核心设备之一。变压器在温升过程中温度分布不均,热点温度是其中具有代表性的确定变压器最优化负载的重要参数。热点温度可由GB/T15164-1994中提出的基于变压器顶层油温的计算方法计算求出,但该方法在变压器暂态过载状态下的计算结果不够准确,因此根据IEEEStdC57.91的An-nexG中提出的可改进该计算精度的热点温度组成关系,建立了一个基于底层油温的等效热路模型。此模型由3个简化的能够分别表征热点温度与特征点油温的子模型组成。该热路模型的有效性通过与自行设计的ONAN,100kVA/5kV试验变压器的温升试验数据对比得到了验证,其计算结果与负载导则提出的热点温度计算公式的结果进行了比较,能够得到较好的计算结果。说明基于底层油温的变压器热点热路模型的有效可行。 展开更多
关键词 油浸式变压器 变压器绕组 热点温度 顶层油温 底层油温 热路模型
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内置光纤光栅油浸式变压器的研制 被引量：39
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作者 邓建钢 王立新 +3 位作者 聂德鑫 周建华 皮本熙 王珊珊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第24期160-167,23,共8页
为了能够直接测量油浸式变压器的内部温度,设计了绕组电磁线内置光纤光栅传感器,并制作了35 kV/4 000 kW变压器样机,在该样机绕组、铁心、撑条、油顶等处成功布置了14根光纤,共218支光纤光栅传感器。绕组电磁线预埋光纤光栅传感器制作... 为了能够直接测量油浸式变压器的内部温度,设计了绕组电磁线内置光纤光栅传感器,并制作了35 kV/4 000 kW变压器样机,在该样机绕组、铁心、撑条、油顶等处成功布置了14根光纤,共218支光纤光栅传感器。绕组电磁线预埋光纤光栅传感器制作过程中的应力较小,光纤光栅传感器保持了良好的机械强度和测温性能。该样机的绝缘性能试验结果表明,内置光纤光栅传感器对变压器本体绝缘性能无影响;温升试验和长时空载试验验证了内置光纤光栅传感器具有良好的温度传感性能,为变压器内部温度场研究提供了可靠的技术支撑,为变压器的设计验证和寿命周期预测提供了一种新的有效手段。 展开更多
关键词 光纤光栅 油浸式变压器 绕组 绝缘性能 温升试验 热点温度
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