新型光伏用分裂變壓器磁場(chǎng)及溫度場(chǎng)計(jì)算

發(fā)布時(shí)間：2020-06-07 04:50

【摘要】：光伏用分裂變壓器作為光伏電站的重要設(shè)備,它將逆變器中輸送的交流電進(jìn)行適當(dāng)升壓后輸送給相應(yīng)的電網(wǎng)。因此開展對(duì)光伏用分裂變壓器的研究,對(duì)整個(gè)電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行起著非常重要的作用。變壓器在運(yùn)行過程中動(dòng)、熱穩(wěn)定性問題直接影響供電甚至威脅到變壓器的使用壽命。本文在閱讀了大量國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)全穿越運(yùn)行狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)下10kV級(jí)光伏用分裂變壓器的漏磁場(chǎng)、溫度場(chǎng)以及繞組受力進(jìn)行了仿真計(jì)算,并且通過理論、仿真對(duì)比分析得出了變壓器繞組軸向、輻向所受應(yīng)力的大小和分布規(guī)律,為光伏用分裂變壓器后續(xù)的研究和設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù)。首先以SCB10-GF-1260kVA光伏用分裂變壓器為研究對(duì)象,建立了變壓器三維計(jì)算模型,運(yùn)用有限元分析軟件對(duì)其漏磁場(chǎng)進(jìn)行了仿真計(jì)算,得出了分裂變壓器在全穿越運(yùn)行狀態(tài)下內(nèi)部漏磁場(chǎng)分布云圖和矢量圖以及低壓繞組軸、輻向磁密分布,找出了漏磁發(fā)生的最大位置,給出了分裂變壓器繞組漏磁場(chǎng)的分布規(guī)律。同時(shí)對(duì)分裂變壓器繞組受力進(jìn)行了仿真分析,得到了繞組軸、輻向所受到應(yīng)力云圖。同時(shí)計(jì)算了受力薄弱點(diǎn)低壓繞組的軸、輻向應(yīng)力分布,找出了變壓器繞組所受到的應(yīng)力最大值的位置、大小和方向。給出了全穿越運(yùn)行狀態(tài)下分裂變壓器各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)。隨后采用電磁-熱-流耦合場(chǎng)分析方法,并建立考慮了空氣流場(chǎng)的流固耦合模型,計(jì)算分析了光伏用分裂變壓器全穿越運(yùn)行狀態(tài)下的三維溫度場(chǎng)。得出了分裂變壓器內(nèi)部溫度分布云圖以及鐵心、高壓繞組、低壓繞組的軸向溫度分布,找出了內(nèi)部溫度分布規(guī)律和最大溫度點(diǎn)位置。通過研究發(fā)現(xiàn)光伏用分裂變壓器在全穿越運(yùn)行狀態(tài)下的溫升和最高溫度均能滿足設(shè)計(jì)要求。最后考慮到光伏用分裂變壓器現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行狀況的復(fù)雜性,本文針對(duì)分裂變壓器在暫態(tài)狀態(tài)下(即由于工作需要將分裂變壓器由高壓側(cè)勵(lì)磁突然變換為低壓側(cè)勵(lì)磁,或者反過來由低壓側(cè)勵(lì)磁變換為高壓側(cè)勵(lì)磁的運(yùn)行狀態(tài))其內(nèi)部的勵(lì)磁電流進(jìn)行了仿真計(jì)算。分析了暫態(tài)情況下變壓器內(nèi)部漏磁場(chǎng)的大小和分布,同時(shí)對(duì)分裂變壓器的動(dòng)穩(wěn)定性進(jìn)行分析和計(jì)算。得出了暫態(tài)狀態(tài)下分裂變壓器各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù),并且應(yīng)用能量法計(jì)算了繞組變形的形變量。
【圖文】：

變壓器繞組變形,分裂變壓器