電力變壓器是一種重要的電氣設(shè)備,從法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)到如今大容量電力設(shè)備的普遍使用,各國科學家從未間斷過對于變壓器自身振動特性方面的研究。變壓器振動與振動噪聲問題來源于變壓器運行時自身的結(jié)構(gòu)振動,嚴重時會造成自身重要結(jié)構(gòu)如繞組、鐵芯、外殼的結(jié)構(gòu)性損壞,不僅會縮減變壓器使用壽命造成電力單位用電方的經(jīng)濟損失,也對電廠周圍生活的民眾生命安全帶來隱患。因此,研究變壓器的振動特性成為了變壓器制造者們急需解決的問題。本文主要研究大型油浸式三相電力變壓器負載運行時振動特性問題,研究對象為一臺220kV三相三繞組大型油浸式電力變壓器,研究工作可分為以下三點:（1）建立了變壓器仿真1:1模型,找出了振源位置,同時建立了振動傳播路徑圖。建立了振源鐵芯與繞組的振動數(shù)學模型,對變壓器振源之一的鐵芯進行了約束狀態(tài)下的模態(tài)分析計算,計算結(jié)果與數(shù)值計算值進行了對比。建立了三種預(yù)緊力下繞組仿真模型,并進行了模態(tài)分析,得到了繞組不同預(yù)緊力狀態(tài)下的振頻,位移模態(tài)數(shù)據(jù)。（2）建立了負載狀態(tài)下鐵芯繞組的三維電磁場計算模型,對一次側(cè)額定電壓負載狀態(tài)下鐵芯繞組的磁密分布及大小進行了電磁分析計算。得到單相高、中、低壓繞組單周期內(nèi)感... 

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要工作及研究內(nèi)容
第2章 變壓器振動機理及減振分析及鐵芯繞組模態(tài)計算
    2.1 電力變壓器結(jié)構(gòu)及工作原理
        2.1.1 電力變壓器結(jié)構(gòu)
        2.1.2 220kV三繞組電力變壓器工作原理
    2.2 變壓器鐵芯結(jié)構(gòu)及振動原理
        2.2.1 變壓器鐵芯振動機理
        2.2.2 變壓器磁致伸縮現(xiàn)象數(shù)學模型
    2.3 變壓器繞組結(jié)構(gòu)及振動分析
        2.3.1 變壓器繞組振動機理
        2.3.2 變壓器繞組振動數(shù)學模型
    2.4 220kV變壓器模型建立及模態(tài)分析
        2.4.1 變壓器仿真模型建立
        2.4.2 變壓器鐵芯的模態(tài)仿真分析
        2.4.3 不同預(yù)緊力下變壓器繞組模態(tài)仿真分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于ANSYS Maxwell的變壓器繞組電磁力求解
    3.1 基于Maxwell模塊的變壓器負載狀態(tài)下鐵芯繞組電磁場分析
        3.1.1 鐵芯繞組仿真模型的建立及仿真前單元格劃分
        3.1.2 模型參數(shù)設(shè)定及場路耦合仿真分析
    3.2 變壓器繞組電動力大小及方向計算
    3.3 本章小結(jié)
第4章 基于固—液耦合變壓器動力學仿真
    4.1 固—液耦合有限元分析方法選擇
        4.1.1 仿真分析方法選擇
        4.1.2 固液耦合數(shù)學模型建立
    4.2 220kV油浸式電力變壓器模型建立及固液耦合有限元參數(shù)設(shè)定
        4.2.1 變壓器模型建立及固液接觸面邊界條件設(shè)定
        4.2.2 變壓器參數(shù)設(shè)定與油液環(huán)境設(shè)定
    4.3 變壓器外殼干濕狀態(tài)下模態(tài)對比分析
        4.3.1 變壓器外殼干模態(tài)分析
        4.3.2 變壓器外殼濕模態(tài)分析
    4.4 220kV變壓器流固耦合分析
        4.4.1 變壓器正常預(yù)緊力下負載運行流固耦合分析
        4.4.2 變壓器松預(yù)緊力下負載運行流固耦合分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
在學研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于Rogowski線圈電流互感器的研究和設(shè)計[J]. 何建文.  電器與能效管理技術(shù). 2019(18)
[2]基于虛擬質(zhì)量法的部分充液且部分浸沒圓柱殼自振特性分析[J]. 林子欽,許學強,蘭君輝,李琨琨.  中國水運(下半月). 2018(12)
[3]基于振動信號分析法的換流變壓器振動特性及其影響因素研究[J]. 李鵬程.  高壓電器. 2018(04)
[4]基于奇異譜熵和支持向量機的變壓器繞組松動識別及定位[J]. 張琳,馬宏忠,姜寧,高拓宇,許宏華.  電力系統(tǒng)保護與控制. 2017(18)
[5]基于振動模態(tài)的機車主變壓器繞組穩(wěn)定性研究[J]. 朱佼佼,陳特放,付強.  鐵道科學與工程學報. 2017(03)
[6]車載水箱液—固耦合動力學分析及試驗研究[J]. 馮偉,陳立偉,楊博,張冰.  強度與環(huán)境. 2016(06)
[7]變壓器油的性能對比與選型[J]. 陸陽,劉詩佳.  變壓器. 2016(10)
[8]基于“磁–機械”耦合場理論的電力變壓器繞組振動特性研究[J]. 王豐華,段若晨,耿超,錢國超,盧勇.  中國電機工程學報. 2016(09)
[9]基于ANSYS Workbench的變壓器繞組松動分析及判定方法[J]. 馬宏忠,弓杰偉,李凱,許洪華,周宇.  高電壓技術(shù). 2016(01)
[10]冶金電氣設(shè)備安裝工程安裝調(diào)試要點[J]. 李子魁,張博陸.  通訊世界. 2015(06)

博士論文
[1]感應(yīng)濾波換流變壓器振動特性研究[D]. 劉俊華.湖南大學 2017
[2]變壓器直流偏磁電—磁—力特性及振動信號時頻特征分析研究[D]. 劉行謀.重慶大學 2017
[3]基于脈沖耦合注入的變壓器繞組變形故障檢測方法研究[D]. 趙仲勇.重慶大學 2017
[4]超磁致伸縮材料多場耦合的非線性時變本構(gòu)理論及其若干應(yīng)用[D]. 王天忠.蘭州大學 2012
[5]直線式永磁偏置限流拓撲的磁特性優(yōu)化與建模方法研究[D]. 鄒亮.山東大學 2011
[6]基于振動信號分析方法的電力變壓器狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷研究[D]. 吳書有.中國科學技術(shù)大學 2009
[7]大型變壓器場路耦合三維瞬態(tài)渦流場和繞組短路強度的研究[D]. 梁振光.沈陽工業(yè)大學 2001

碩士論文
[1]高端變壓器綠色制造過程評價體系及方法研究[D]. 丁韓.新疆大學 2019
[2]電力變壓器振動發(fā)生傳播機理及自適應(yīng)有源噪聲控制[D]. 段小木.山東大學 2019
[3]基于振動法的繞組變形故障診斷技術(shù)研究[D]. 李亞莉.華北水利水電大學 2018
[4]電力變壓器振動特性及繞組狀態(tài)監(jiān)測方法研究[D]. 宋學彬.沈陽工業(yè)大學 2018
[5]500kV電力變壓器繞組變形診斷技術(shù)的應(yīng)用及研究[D]. 叢瑩.華北電力大學 2015
[6]油浸式變壓器鐵心和繞組的振動特性有限元分析[D]. 徐小軍.東南大學 2015
[7]變壓器鐵芯—繞組的有限元分析與振動特性研究[D]. 郭麗君.昆明理工大學 2015
[8]正常運行中變壓器表面振動信號特征分析[D]. 院一敏.華北電力大學 2015
[9]變壓器端部電場三維分析及溫度場分析[D]. 劉琪.山東大學 2014
[10]電力變壓器振動在線監(jiān)測及智能評估系統(tǒng)的研究[D]. 李偉.華北電力大學 2013



本文編號：3650400