【摘要】：伴隨著我國(guó)能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展,特高壓電網(wǎng)在我國(guó)電力供應(yīng)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。而電力變壓器作為電網(wǎng)中能源傳遞與轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵設(shè)備,在網(wǎng)運(yùn)行時(shí)不可避免會(huì)遭受到短路電流的沖擊,其對(duì)短路沖擊電流的耐受能力關(guān)系其自身及整個(gè)供電網(wǎng)絡(luò)的安全系數(shù)及運(yùn)營(yíng)的可持續(xù)性。電力變壓器繞組在多次短路電磁載荷下的累積效應(yīng)計(jì)算是一個(gè)涉及電磁學(xué)、力學(xué)、材料學(xué)等多學(xué)科的綜合性問(wèn)題,需綜合考慮各學(xué)科相關(guān)知識(shí),進(jìn)而將其歸結(jié)應(yīng)用到電力變壓器短路動(dòng)穩(wěn)定性的準(zhǔn)確計(jì)算中,這是極具研究?jī)r(jià)值與難度的實(shí)踐性問(wèn)題。本文首先總結(jié)了國(guó)內(nèi)外電力變壓器電磁、短路強(qiáng)度及短路累積效應(yīng)計(jì)算研究的現(xiàn)狀,對(duì)相關(guān)問(wèn)題的計(jì)算方法及研究成果進(jìn)行了歸納。根據(jù)變壓器繞組在短路電磁載荷下累積效應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)理,通過(guò)有限元仿真軟件分析了三相三柱式變壓器在不同短路工況下不同相繞組空間的漏磁及電磁載荷分布。最后結(jié)合電磁場(chǎng)-結(jié)構(gòu)場(chǎng)直接耦合的有限元法對(duì)不同相中壓繞組的短路強(qiáng)度及累積效應(yīng)進(jìn)行了計(jì)算,同時(shí)總結(jié)了短路瞬態(tài)溫升、部分撐條失效及不同大小軸向預(yù)緊力對(duì)繞組短路累積效應(yīng)產(chǎn)生影響的規(guī)律。本文在建立變壓器三維磁場(chǎng)計(jì)算模型的基礎(chǔ)上,考慮到變壓器繞組空間磁場(chǎng)分布受鐵心影響,對(duì)一臺(tái)三相三柱式變壓器分別在各相過(guò)零的單相短路、三相短路工況下過(guò)零相繞組空間漏磁場(chǎng)分布的異同進(jìn)行計(jì)算及對(duì)比分析,并以模型變壓器搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái),將測(cè)量值與計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比;進(jìn)而構(gòu)建適用于電磁場(chǎng)-結(jié)構(gòu)場(chǎng)直接耦合計(jì)算的三相三柱式電力變壓器模型,對(duì)其不同相中壓繞組的短路電磁載荷分布及中壓繞組的單次短路響應(yīng)進(jìn)行計(jì)算分析;在此基礎(chǔ)上,對(duì)繞組銅導(dǎo)線的材料力學(xué)特性進(jìn)行了研究,提出適用于累積效應(yīng)計(jì)算的銅導(dǎo)線材料力學(xué)模型,對(duì)三相短路工況下不同相中壓繞組的短路累積效應(yīng)進(jìn)行計(jì)算,總結(jié)出應(yīng)用于累積效應(yīng)校核的穩(wěn)定性判據(jù),并對(duì)可能影響繞組短路累積效應(yīng)的各因素對(duì)累積效應(yīng)影響的規(guī)律進(jìn)行總結(jié),進(jìn)而提出用于提高電力變壓器繞組抵抗累積效應(yīng)的可行性措施。本文的研究對(duì)變壓器的短路穩(wěn)定性校核及設(shè)計(jì)改進(jìn)具有一定的實(shí)踐價(jià)值。
【圖文】：

圖 1.1 我國(guó)特高壓電網(wǎng)的建設(shè)里程統(tǒng)計(jì)圖Fig. 1.1 The chart of ultra - high voltage power grid construction mileage of China特高壓 必將成為我國(guó)乃至全世界電網(wǎng)發(fā)展的主流趨勢(shì)，伴隨而來(lái)的是單容量的不斷提高，大容量電力變壓器在運(yùn)和即將投入運(yùn)行的數(shù)量也將隨

圖 1.2 2000 -2004 年變壓器年臺(tái)次事故率Fig. 1.2 Transformer annual accident rate from 2000 to 2004
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2596410