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基于有限元和解析计算的电力变压器抗短路能力评估方法
1
作者
王雄博
井永腾
+2 位作者
于占洋
李岩
孟天男
《高电压技术》
2025年第9期4638-4650,共13页
电力变压器抗短路能力是反映变压器制造水平和评估其可靠性的关键指标之一。针对现有线饼模型计算应力和形变结果偏小以及缺乏试验验证的问题,提出一种基于导线-匝绝缘模型的有限元评估方法,解决了短路工况下变压器绕组形变量和应力准...
电力变压器抗短路能力是反映变压器制造水平和评估其可靠性的关键指标之一。针对现有线饼模型计算应力和形变结果偏小以及缺乏试验验证的问题,提出一种基于导线-匝绝缘模型的有限元评估方法,解决了短路工况下变压器绕组形变量和应力准确计算的问题,并以1台40 000 kVA/110 kV电力变压器为研究样机验证所提方法。首先,开展纸绝缘拉伸试验以确定导线-匝绝缘模型参数,应用“电磁-结构”有限元法对样机在高压-中压额定运行时,中压绕组发生对称短路的漏磁场、电磁力、变形和应力进行计算。其次,给出了普通导线、自粘换位导线与结构件上应力计算式,开发了基于轴对称有限元法和解析法的变压器抗短路能力校核软件,可对绕组漏磁场和电磁力载荷进行计算以及对绕组稳定性进行校核评估。最后,在绕组区域布置漏磁等传感元件对样机进行了漏磁场测试。吊芯后绕组的变形情况与漏磁试验结果验证了所提方法和软件计算的准确性,所提方法和软件可实现变压器抗短路能力的快速、准确评估。
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关键词
电力变压器
漏磁场
短路力
有限元
绕组稳定性
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职称材料
题名
基于有限元和解析计算的电力变压器抗短路能力评估方法
1
作者
王雄博
井永腾
于占洋
李岩
孟天男
机构
沈阳工业大学输变电技术研究所
出处
《高电压技术》
2025年第9期4638-4650,共13页
基金
国家自然科学基金联合基金重点项目(U2166213)。
文摘
电力变压器抗短路能力是反映变压器制造水平和评估其可靠性的关键指标之一。针对现有线饼模型计算应力和形变结果偏小以及缺乏试验验证的问题,提出一种基于导线-匝绝缘模型的有限元评估方法,解决了短路工况下变压器绕组形变量和应力准确计算的问题,并以1台40 000 kVA/110 kV电力变压器为研究样机验证所提方法。首先,开展纸绝缘拉伸试验以确定导线-匝绝缘模型参数,应用“电磁-结构”有限元法对样机在高压-中压额定运行时,中压绕组发生对称短路的漏磁场、电磁力、变形和应力进行计算。其次,给出了普通导线、自粘换位导线与结构件上应力计算式,开发了基于轴对称有限元法和解析法的变压器抗短路能力校核软件,可对绕组漏磁场和电磁力载荷进行计算以及对绕组稳定性进行校核评估。最后,在绕组区域布置漏磁等传感元件对样机进行了漏磁场测试。吊芯后绕组的变形情况与漏磁试验结果验证了所提方法和软件计算的准确性,所提方法和软件可实现变压器抗短路能力的快速、准确评估。
关键词
电力变压器
漏磁场
短路力
有限元
绕组稳定性
Keywords
power transformer
leakage flux
short-circuit force
finite element
winding stability
分类号
TM41 [电气工程]
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作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于有限元和解析计算的电力变压器抗短路能力评估方法
王雄博
井永腾
于占洋
李岩
孟天男
《高电压技术》
2025
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