本文關(guān)鍵詞：大型電力變壓器渦流損耗計算與溫升分布研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著大型電力變壓器容量的不斷增加,漏磁場顯著增強,在金屬結(jié)構(gòu)件中由漏磁場引起的雜散損耗愈發(fā)嚴重。雜散損耗在結(jié)構(gòu)件上分布不均而引起的局部過熱問題,危害變壓器的穩(wěn)定運行。傳統(tǒng)的解析法參考的經(jīng)驗系數(shù)較多,很難得到準確的損耗分布。受限于大型變壓器結(jié)構(gòu)的復雜性,鐵磁材料具有非線性,各向異性等屬性的影響,尤其是存在“大尺寸,小透入”給網(wǎng)格合理剖分帶來困難而導致計算規(guī)模過大問題,使得一般商用電磁場有限元分析軟件計算出的結(jié)構(gòu)件雜散損耗與實驗結(jié)果相差較大,并隨著變壓器容量的增加使該問題更加突出。因此,準確計算雜散損耗并確定其分布對于變壓器的設(shè)計具有重大意義。為了提高雜散損耗的計算精度,本文將有限元法與解析法相結(jié)合來計算大型電力變壓器油箱等結(jié)構(gòu)件的渦流損耗,將有限元離散的過程轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)的數(shù)學函數(shù),一定程度上彌補了有限元線性剖分帶來的一些離散誤差。首先,通過有限元法計算并提取油箱表面離散點的法向磁密,并使用雙重傅里葉級數(shù)的解析表達式來擬合已獲取的磁通密度。解析表達式的系數(shù)通過最小誤差逼近,非線性曲線擬合技術(shù)以及優(yōu)化算法來確定。基于電磁場理論與麥克斯韋方程組,可通過解析公式計算出渦流損耗。其次,探討了另一種將有限元法與解析法相結(jié)合的分析方法�；谟邢拊嬎愕玫浇饘俳Y(jié)構(gòu)件表面的磁通密度與渦流密度,考慮金屬結(jié)構(gòu)件的透入深度,在較小的計算代價下,可通過解析法來計算電力變壓器金屬結(jié)構(gòu)件的雜散損耗。上述方法的有效性通過TEAM Problem 21模型B來驗證,并將上述方法應(yīng)用于一臺型號為DFZ-28.333MVA/230k V的單相電力變壓器的結(jié)構(gòu)件的雜散損耗計算中。此外,從計算精度與計算規(guī)模的角度上,將上述計算方法與采用表面阻抗法,局部網(wǎng)格精細化技術(shù)的有限元法所獲得的計算結(jié)果進行對比分析�？紤]到材料屬性受溫度的影響,基于雙向磁熱耦合的分析方法計算電力變壓器油箱及其他金屬結(jié)構(gòu)件上的雜散損耗與溫升分布,并采取合理有效的措施,比如拉板開槽,降低雜散損耗并消除局部過熱點。
【關(guān)鍵詞】：雙重傅里葉級數(shù) 磁熱耦合 有限元 渦流損耗 電力變壓器
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題研究的背景和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究概況10-15
• 1.2.1 電力變壓器渦流場及雜散損耗計算方法的研究概況10-13
• 1.2.2 電力變壓器結(jié)構(gòu)件溫升分布的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 課題研究的的主要內(nèi)容15-16
• 1.4 論文的難點及需要解決的關(guān)鍵問題16-17
• 第2章 結(jié)構(gòu)件渦流損耗的計算與分析17-26
• 2.1 電磁場基本理論17-18
• 2.2 數(shù)學模型的建立與驗證18-22
• 2.2.1 有限元法與解析法相結(jié)合計算電力變壓器渦流損耗18-21
• 2.2.2 結(jié)構(gòu)件磁滯損耗的計算21-22
• 2.3 計算方法的驗證與分析22-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第3章 電力變壓器漏磁場分析與結(jié)構(gòu)件雜散損耗計算26-42
• 3.1 電力變壓器漏磁場產(chǎn)生的原因與效應(yīng)分析26-27
• 3.2 電力變壓器結(jié)構(gòu)件雜散損耗的計算方法27-32
• 3.3 DFZ-28.333MVA/230kV型單相電力變壓器計算實例32-41
• 3.3.1 變壓器三維漏磁場計算與分析32-37
• 3.3.2 變壓器結(jié)構(gòu)件雜散損耗計算與分析37-40
• 3.3.3 降低雜散損耗的措施40-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第4章 電力變壓器結(jié)構(gòu)件溫升分布的計算與分析42-54
• 4.1 電力變壓器的換熱特性42-44
• 4.2 散熱系數(shù)的確定44-45
• 4.3 磁熱耦合分析與計算45-53
• 4.3.1 DFZ-28.3MVA/230kV型變壓器磁熱耦合分析與計算47-49
• 4.3.2 局部過熱分析49-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 第5章 結(jié)論54-55
• 參考文獻55-58
• 在學研究成果58-59
• 致謝59

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