變壓器在正常運行情況下,漏磁場引起的附加損耗將直接影響變壓器的運行效率和壽命。另外,暫態(tài)短路電流產(chǎn)生的漏磁場會產(chǎn)生一定的機械力,影響變壓器的絕緣和機械結(jié)構(gòu),因此需要對變壓器漏磁場進行分析,研究其內(nèi)部的磁場分布情況,找出漏磁的集中部位,為變壓器的漏磁檢測提供基礎(chǔ)。本文運用電磁學基本理論,以35kV油浸式電力變壓器(S13-12500/35)為仿真對象,建立仿真模型,應(yīng)用Maxwell軟件對油浸式變壓器的二維漏磁場及二、三維瞬態(tài)場進行了仿真分析,為此,本文主要針對油浸式變壓器負載、空載運行狀態(tài)下的磁場分布情況進行研究。課題主要內(nèi)容如下：(1)在麥克斯韋方程組的基礎(chǔ)上,引入標量磁位及磁矢位,并加載邊界條件,建立了電磁場數(shù)學模型,用以計算變壓器內(nèi)部磁場大小；電磁場數(shù)學模型包括變壓器二維漏磁場和二、三維瞬態(tài)場,因此數(shù)學模型有二維漏磁場、二維瞬態(tài)場和三維瞬態(tài)場三種形式。(2)根據(jù)電磁場理論,結(jié)合S13-12500/35型變壓器結(jié)構(gòu)參數(shù),利用Maxwell電磁仿真軟件,建立了二維側(cè)面模型、二維漏磁場模型、三維瞬態(tài)場模型,分析了以上模型在空載狀態(tài)下的磁場分布情況,分析結(jié)果表明：磁力線主要集中在主磁場中,漏磁場磁力線分布極少,主要集中在兩側(cè)高-低壓繞組空道里；二維瞬態(tài)下磁密最大位置基本在鐵芯和鐵軛的拐角處,ωt=180。相位磁密最強,磁感應(yīng)強度最大值約為2.91T；三維瞬態(tài)下磁密最大位置基本在鐵芯和鐵軛的拐角處,ωt=180。磁密最強,磁感應(yīng)強度最大值約為7.31T。(3)低壓側(cè)接入負載后,利用Maxwell電磁仿真軟件,仿真建立了二維側(cè)面、正向模型、二維漏磁場模型、三維瞬態(tài)場模型,并分析了以上模型在負載狀態(tài)下的磁場分布情況,分析結(jié)果表明：二維側(cè)面模型漏磁場最密在兩側(cè)高-低繞組與其側(cè)油箱間區(qū)域；縱向、橫向漏磁分布中漏磁占比分別為3.72%、49.6%；正向剖切漏磁分量占比為2.43%；二維瞬態(tài)下磁密最大位置基本在鐵芯和鐵軛的拐角處及B相芯柱上,ωt=180。磁密最強,磁感應(yīng)強度最大值約為2.75T；三維瞬態(tài)下,磁密最大位置基本在鐵芯和鐵軛的拐角處及B相芯柱上,ωt=90。磁密最強,磁感應(yīng)強度最大值約為4.74T。
【學位單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：TM411
【部分圖文】：

邐第二章變壓器磁場理論與仿真建模逡逑１．低壓繞組逡逑這里將變壓器輸出的一側(cè)，即二次（側(cè)）繞組定義為低壓繞組，變壓器的低壓繞組（ＬＶ）逡逑要求西數(shù)較少，導(dǎo)線截面大。通常情況下，低壓繞組臨近鐵屯、布置。逡逑２．高壓繞組逡逑這里將變壓器輸入（電源）一側(cè)的繞組，即一次（側(cè)）繞組定義為高壓繞組。變壓器的逡逑高壓繞組（ＨＶ）導(dǎo)線截面積比起低壓繞組（ＬＶ）的導(dǎo)線截面積要小很多，但是它的西數(shù)卻比逡逑低壓繞組的應(yīng)數(shù)大很多，有可能是低壓繞沮化數(shù)的１０倍左右。送里高壓繞姐繞制為餅式逡逑結(jié)構(gòu)。逡逑變壓器繞組結(jié)構(gòu)如圖２．４所示，該雙繞組結(jié)構(gòu)中，低壓線圈靠近鐵必，高壓在外。逡逑

州邐切逡逑圖２．２屯、式鐵巧的主要結(jié)構(gòu)形式逡逑２．磁路逡逑變壓器鐵蒼是由程鋼片和絕緣紙或者絕緣漆作為片間絕緣迭裝而成，它是由鐵在逡逑枉、鐵銀及夾緊裝置組成。其中，鐵芯柱是套裝繞組的部分；鐵扼是連接鐵芯柱形成巧逡逑合磁路的部分。變壓器的原、副繞姐都套裝在鐵蒼狂上，鐵輛則用來使整個磁路閉合；逡逑夾緊裝置是用穿屯、螺桿將鐵態(tài)柱及鐵輛緊固成堅實的整體，并固定引線及分接開關(guān)。逡逑s旮制芯哂行磯啻懦耄懦氪啪嚳直鶉〔煌較潁醞獾淖饔孟嗷サ窒�，矐咽习櫫x洗嘔男磯啻懦氳拇啪啻癰鞲霾煌較蚋謀淶酵餳喲懦》較蚴�，夺j餼突嵯允境霰冉锨垮義系拇判�，丛A窒蟪莆糯嘔蚣虺拼嘔校�，壤_跡玻辰藕屯跡玻此撲盡ｅ義希澹懾澹危哄逡誨邋五義希翦澹危┒五五義希掊逡灰灰誨義希ǎ幔┪創(chuàng)嘔危ǎ猓┪創(chuàng)嘔獎ズ灣危ǎ茫┐嘔獎ズ灣義賢跡玻承謔瓿≈械拇啪啾浠疽饌煎義希睳２繞組逡逑繞組是變壓器的主要組成部分

器繞組和金屬結(jié)構(gòu)件中滿流損耗的大�。妫�，并且在很大程度上決定著繞組和變壓器其他逡逑部件的溫升。逡逑變壓器負載運行時的物理狀況，如圖２．９所示。邐逡逑追主該注逡逑Ｉ邐？？邐、逡逑。－（邋ｒｒ，邐邋＞逡逑ｐｐ邋‘邐，至。日逡逑＊邐４！；遺邋１邋片R[Ｉ逡逑０邋邋—．．．．．．．ＩＩ邋１、＇邋、NB邋－…－…－－……－－…………—…－——邐Ｉ逡逑Ｉ邐；逡逑圖２．９變壓器負載運行時的磁通電磁行為圖逡逑變壓器空載運行時，／，＝０，鐵芯中的主磁通由空載電流流過一次側(cè)繞組形成的磁逡逑動勢ｉ＾０＝ｉＶ，／。所建立，變壓器負載運行時，和Ｆ，除了共同建立鐵蒼中的主磁通。Ｗ逡逑外，還分別產(chǎn)生交鏈各自繞組的漏磁通和0２＜＾。逡逑變壓器負載運行時各物理量間的電磁關(guān)系，如圖２．１０所示。逡逑邐逡逑．—？馬。逡逑■＾ｑ＝ｉ0ｎ、今屯邋＞邋￡ｉ逡逑／２－？巧心邐＿＿＆逡逑邐？史２。一？怎２。逡逑邐？Ｖｚ逡逑圖２．１０變壓器負載運行時的磁通電磁關(guān)系圖逡

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 張磊;周靜;李星;;Ansys軟件在變壓器磁場分析中的應(yīng)用[J];電氣時代;2009年01期

2 康宏彪;王汝法;曹祥河;張乾;劉永剛;;基于仿真技術(shù)的干式變壓器漏磁場分析[J];現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備;2012年03期

3 王莉;;變壓器內(nèi)部漏磁場二維有限元分析[J];中國電力教育;2007年S1期

本文編號：2818325