發(fā)布時(shí)間：2020-04-24 09:40

【摘要】：隨著人們生活質(zhì)量水平的不斷提高,電已經(jīng)成為當(dāng)今社會必不可缺的資源之一。因此,電力行業(yè)已經(jīng)成為各個(gè)國家不可忽視的重要發(fā)展對象,“一帶一路”建設(shè)不僅僅帶動(dòng)了非洲各國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,同時(shí)一座座生態(tài)電廠、電站的建設(shè),緩解了當(dāng)?shù)毓╇娋o張的局面,為當(dāng)?shù)毓╇娔芰μ峁┝藦?qiáng)大的保障。而變壓器又是每個(gè)輸變電系統(tǒng)的核心組成部分,一旦變壓器發(fā)生短路,變壓器的自我保護(hù)裝置會自動(dòng)斷電,使變壓器處于關(guān)閉狀態(tài),導(dǎo)致整個(gè)輸變電系無法正常工作。一般情況下,電壓器短路都是因變壓器內(nèi)部繞組受到損壞造成的,變壓器繞組間產(chǎn)生的過大的電磁力或沖擊力造成繞組內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化,從而導(dǎo)致線圈外部的絕緣油紙發(fā)生損壞,進(jìn)而造成變壓器短路。因此,本文對變壓器線圈絕緣層累積破損效應(yīng)做了深入研究。首先闡述了變壓器的工作原理和實(shí)際工作狀態(tài),并對變壓器中機(jī)械力的產(chǎn)生做了分析。其次,為了研究大型變壓器在開閘合閘和電流突變時(shí)產(chǎn)生的軸向機(jī)械力、沖擊力對線圈絕緣層的累積破損效應(yīng)的影響,借助于液壓伺服疲勞實(shí)驗(yàn)機(jī),進(jìn)行了模擬多次開閘合閘和電流突變作用下繞組與絕緣墊塊間相互接觸的疲勞實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)通過改變載荷大小、頻率以及循環(huán)次數(shù),進(jìn)而觀察線圈絕緣紙?jiān)诓煌难h(huán)機(jī)械力特性作用下絕緣層破損情況。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,線圈絕緣紙破損層數(shù)與頻率、交變載荷幅值及循環(huán)次數(shù)有關(guān)。當(dāng)交變載荷幅值一定時(shí),絕緣紙破損情況與頻率成反比;當(dāng)頻率一定時(shí),絕緣紙破損層數(shù)隨著交變載荷幅值增大而增大;隨著循環(huán)次數(shù)的增多而增大。此外,絕緣紙的破損是由內(nèi)向外擴(kuò)展的,并且絕緣紙最內(nèi)層破損現(xiàn)象最為嚴(yán)重。在循環(huán)軸向機(jī)械力的作用下,換位導(dǎo)先內(nèi)部漆包線間發(fā)生互相錯(cuò)位,累積錯(cuò)位將造成纏繞在漆包線外絕緣紙承受拉伸作用,這種拉伸作用將通過相互緊密纏繞的絕緣紙由內(nèi)向外傳遞。但在靜摩擦力的作用下,絕緣紙拉伸作用在由內(nèi)向外的傳遞過程中會逐步削弱,故外層絕緣紙外層破損現(xiàn)象較輕。最后通過有限元法對變壓器線圈進(jìn)行仿真分析,設(shè)定不同的載荷條件,得到變壓器線圈絕緣紙?jiān)诓煌瑮l件下所受到的應(yīng)力以及發(fā)生的變形,通過對應(yīng)力、應(yīng)變云圖的分析,得出變壓器線圈絕緣紙最易破損為線圈棱邊以及不同載荷、頻率下絕緣紙破損趨勢。
【圖文】：

圖1.1 1100kV 換流變壓器Fig.1.1 1100kVConvertertransformer在實(shí)際工作中，變壓器在穩(wěn)定工作時(shí)也會有很多不可預(yù)料的情況發(fā)生，從而導(dǎo)致變壓法正常工作，這樣會使整個(gè)電力系統(tǒng)都收到影響，，一旦發(fā)點(diǎn)機(jī)不能按照正常的計(jì)劃輸出且穩(wěn)定的電量，這種波動(dòng)不僅影響人們的日常生活和生產(chǎn)，還會對供電系統(tǒng)中其他的設(shè)電器造成損壞，甚至導(dǎo)致整個(gè)供電系統(tǒng)的癱瘓，因此，變壓器能否穩(wěn)定正常的工作是整電系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。為了避免造成重大的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失，同時(shí)也是為了更好地保障我們身安全，提高變壓器技術(shù)、解決變壓器問題是我們的首要目標(biāo)。對于變壓器而言，在開閘合閘或者電流發(fā)生突變時(shí)，變壓器繞組所承受的瞬時(shí)電流是工作情況時(shí)的 10 倍甚至 30 倍。在發(fā)生這種情況時(shí)，匝間導(dǎo)線間及導(dǎo)線與墊片接觸區(qū)域生循環(huán)軸向機(jī)械力， 繞組所承載的機(jī)械力、電動(dòng)力都將超過其承載能力，使得繞組出現(xiàn)和形變，從而導(dǎo)致其機(jī)械強(qiáng)度下降，甚至當(dāng)繞組內(nèi)導(dǎo)線位移量過大時(shí)，還將其外部的絕紙得破損。在承受多次的開閘合閘或者電流突變時(shí)，假如繞組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，

第 1 章 緒論3圖1.2 電力變壓器繞組變形圖Fig.1.2Windingdeformationofpowertransformer1.1.1 變壓器發(fā)展歷史軌跡早在1887 年，在世界上第一臺配電變壓器出現(xiàn)在歐洲西部地區(qū)，但因?yàn)槠滂F芯采用碳素鋼作為材料，這種碳素鋼鐵芯會大大影響變壓器的導(dǎo)磁率，使磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 值偏小，導(dǎo)致變壓器一次線圈和二次線圈匝數(shù)過多，一次二次線圈軸向和幅向尺寸偏大從而導(dǎo)致變壓器體積過大、重量大。在1904 年 ，歐洲有人發(fā)現(xiàn)，往碳素鋼里加入0.8%-4%的硅元素，碳素鋼鐵芯導(dǎo)磁率大大提高，這是變壓器工業(yè)史上的大變革。由于碳素鋼鐵芯里加入少量硅元素，因此人們把這種新鐵芯材料叫做“硅鋼片”。自從有了硅鋼片后
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM40

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5 陳鶴聲;;變壓器線圈的內(nèi)部保護(hù)[J];變壓器;1976年02期

6 中曾根皓;張少鶴;;阻抗耦合變壓器線圈的結(jié)構(gòu)[J];變壓器;1978年05期

7 姚纓英,常揮,謝德馨,孫立時(shí);用短路試驗(yàn)結(jié)果判定變壓器線圈的股間短路[J];電工電能新技術(shù);2002年02期

8 陽斌;一套實(shí)用的變壓器線圈吊具[J];機(jī)電工程技術(shù);2002年04期

9 楊培功,劉文先;110kV變壓器線圈變形的分析及對策[J];山西電力;2001年04期

10 楊學(xué)昌，戚慶成，崔益彬;暫態(tài)分析中變壓器線圈等值參數(shù)的確定[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1996年09期

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2 程明昆;李曉東;李毅民;;干式變壓器噪聲特性及控制[A];第十五屆全國振動(dòng)與噪聲高技術(shù)及應(yīng)用會議論文集[C];2001年

3 毛行奎;陳為;;采用新型雙絞銅箔的變壓器線圈交流損耗建模與分析[A];中國電工技術(shù)學(xué)會低壓電器專業(yè)委員會第十二屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

4 姚纓英;常揮;謝德馨;孫立時(shí);;用短路試驗(yàn)結(jié)果判定變壓器線圈的股間短路[A];全面建設(shè)小康社會：中國科技工作者的歷史責(zé)任——中國科協(xié)2003年學(xué)術(shù)年會論文集（上）[C];2003年

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8 李瑩;磁激涌流引起的變壓器電動(dòng)力研究與分析[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2017年

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本文編號：2638821