發(fā)布時間：2018-03-22 02:32

  本文選題：變壓器　切入點：瞬態(tài)電磁場　出處：《東北電力大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：變壓器作為電力系統(tǒng)的關(guān)鍵元件,其安全運行對電力系統(tǒng)穩(wěn)定具有重大意義。短路作為威脅變壓器運行的主要問題,短路故障發(fā)生時變壓器是受短路沖擊影響最大的電氣設(shè)備,面臨著巨大的安全風(fēng)險。因此,對短路問題進(jìn)行研究有著重要的意義。本文介紹了大型電力變壓器繞組短路計算的背景和意義,論述了變壓器漏磁場、短路電動力等問題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,然后結(jié)合廣東電網(wǎng)公司一臺開展短路試驗的三相五柱式變壓器結(jié)構(gòu)參數(shù),在ANSYS Maxwell軟件中建立了變壓器三維等比例仿真模型。仿真激勵采用了場路耦合理論,模擬了變壓器A相、B相高對中單相外部短路過程。不同于以往先通過電路仿真軟件求得短路電流,后將短路電流作為有限元仿真激勵加載的方式。場路耦合更符合變壓器實際工作原理,因此仿真結(jié)果更具有可靠性。本文仿真變壓器短路過程總時長為250ms,為了使仿真兼顧計算精度與效率,選定仿真時間步長為2.5ms。通過將仿真獲得的短路電流與試驗獲取的短路電流進(jìn)行對比,分析了瞬時短路電流峰值和對稱短路電流有效值兩個主要參數(shù),驗證了本文采用的場路耦合模型的可行性與正確性。同時,求解得到了非短路相繞組感應(yīng)電勢,鐵芯磁密,漏磁場和繞組受力等參數(shù)。對試驗未測量或不易測量的物理量,如非短路相繞組感應(yīng)電勢,鐵芯磁密,漏磁場和繞組受力等參數(shù)進(jìn)行了理論分析,均有較高的準(zhǔn)確性。從而為進(jìn)一步研究變壓器外部短路問題,如短路過程中繞組穩(wěn)定性問題、短路導(dǎo)致油流涌動等問題提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
[Abstract]:As the key component of power system, the safe operation of transformer is of great significance to the stability of power system. Short circuit is the main problem threatening the operation of transformer, and the transformer is the most affected electrical equipment when short-circuit fault occurs. Therefore, it is of great significance to study the short-circuit problem. This paper introduces the background and significance of short-circuit calculation of large power transformer windings, and discusses the leakage magnetic field of transformer. Domestic and foreign research status of short circuit electric power and other problems, and then combined with the structural parameters of a three-phase five-column transformer with short circuit test carried out by Guangdong Power Grid Company. The three-dimension equal proportion simulation model of transformer is established in ANSYS Maxwell software, and the field circuit coupling theory is used in the simulation. The external short circuit process of phase A phase B phase high alignment is simulated, which is different from the previous short circuit current obtained by circuit simulation software. After the short circuit current is taken as the finite element simulation excitation loading mode, the field circuit coupling is more in line with the actual working principle of transformer. Therefore, the simulation results are more reliable. In this paper, the total time of the short-circuit process of the simulation transformer is 250ms. in order to make the simulation take into account the calculation accuracy and efficiency, The simulation time step is chosen to be 2.5ms.Through comparing the short-circuit current obtained by simulation with the short-circuit current obtained by experiment, two main parameters, the instantaneous short-circuit current peak value and the symmetric short-circuit current effective value, are analyzed. The feasibility and correctness of the field-circuit coupling model used in this paper are verified. At the same time, the parameters such as inductive potential of non-short-circuit phase winding, magnetic density of iron core, leakage magnetic field and force of winding are obtained. For example, induction potential of non-short-circuit phase winding, magnetic density of iron core, leakage magnetic field and force force of winding are theoretically analyzed, all of them have high accuracy. Thus, for further research on the problem of external short-circuit of transformer, such as the stability of winding in short-circuit process, Short-circuit causes oil flow surge and other problems to provide a reliable data base.
【學(xué)位授予單位】：東北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM41

【參考文獻(xiàn)】

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6 彭惠;變壓器漏磁場及箱體渦流損耗計算[D];清華大學(xué);2004年

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本文編號：1646700