本文關(guān)鍵詞：變壓器鐵芯—繞組的有限元分析與振動特性研究

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【摘要】：變壓器的振動故障問題對電網(wǎng)的安全運營和人們的經(jīng)濟生活造成了嚴(yán)重威脅,及時發(fā)現(xiàn)變壓器振動的故障趨勢,實現(xiàn)變壓器振動安全狀態(tài)的有效識別具有重要的現(xiàn)實意義。為了研究變壓器的振動效應(yīng),減小變壓器的振動故障,基于變壓器振動的主要來源,本文對變壓器鐵芯-繞組、鐵芯和繞組進行了有限元仿真分析和故障識別研究,主要研究內(nèi)容如下：(1)基于變壓器振動的主要來源以及振動特性的數(shù)學(xué)模型,結(jié)合35kV油浸式變壓器的結(jié)構(gòu)參數(shù),利用模型簡化手段,在有限元分析軟件Ansys中建立了鐵芯、繞組以及夾件的仿真模型；(2)依據(jù)動力學(xué)振動原理,利用Maxwell電磁仿真軟件計算變壓器在穩(wěn)定滿載運行過程中各部分電磁力的分布情況,將得出的電磁力數(shù)據(jù)導(dǎo)入ANSYS中對該35kV油浸式變壓器振動情況進行分析研究。從夾緊和松動兩種狀態(tài)下對鐵芯-繞組的模態(tài)特征進行仿真分析,找出變壓器鐵芯-繞組振動最強幅值的分布位置,為變壓器振動情況的最優(yōu)測點位置選擇提供了理論依據(jù)。對比夾緊狀態(tài)下鐵芯-繞組振動的幅頻特征,得到鐵芯-繞組在壓緊狀態(tài)下振動的基準(zhǔn)幅值,從而為變壓器振動情況的閾值設(shè)定提供了理論依據(jù)；(3)夾緊狀態(tài)下,對鐵芯、繞組兩者振動的幅頻響應(yīng)特征進行數(shù)值計算,得到兩者主要響應(yīng)頻帶的分布情況,結(jié)合鐵芯-繞組的響應(yīng)頻帶特征,判斷鐵芯-繞組各主要響應(yīng)頻帶的主要振源。
【關(guān)鍵詞】：鐵芯-繞組 特征參量 模態(tài)特征 幅頻特征
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM401
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-12
• 第一章 緒論12-22
• 1.1 課題研究背景與研究意義12-13
• 1.2 油浸式變壓器的組成結(jié)構(gòu)13-16
• 1.2.1 鐵芯及其夾件13-15
• 1.2.2 繞組15-16
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-19
• 1.3.1 變壓器振動機理的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3.2 變壓器振動模型的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3.3 變壓器振動數(shù)據(jù)分析的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.4 主要研究內(nèi)容19-22
• 第二章 變壓器振動特性的數(shù)學(xué)模型及建模依據(jù)22-32
• 2.1 變壓器振動特性的數(shù)學(xué)模型22-24
• 2.1.1 鐵芯結(jié)構(gòu)的振動特性22-23
• 2.1.2 繞組線圈的振動特性23-24
• 2.2 變壓器振動仿真的數(shù)學(xué)模型24-26
• 2.2.1 動力學(xué)特性24-25
• 2.2.2 磁場分析25-26
• 2.3 油浸式變壓器的結(jié)構(gòu)模型建立26-31
• 2.3.1 變壓器的結(jié)構(gòu)參數(shù)26-29
• 2.3.2 變壓器結(jié)構(gòu)模型的建立29-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第三章 變壓器鐵芯-繞組振動特性的仿真分析32-48
• 3.1 變壓器的振動仿真32-38
• 3.1.1 材料屬性設(shè)置33-34
• 3.1.2 邊界和約束條件設(shè)置34
• 3.1.3 激勵設(shè)置34-36
• 3.1.4 電磁力仿真計算36-37
• 3.1.5 網(wǎng)格劃分37-38
• 3.2 鐵芯-繞組的模態(tài)分析與特征位置38-43
• 3.2.1 夾緊狀態(tài)下鐵芯-繞組的模態(tài)特征38-40
• 3.2.2 松動狀態(tài)下鐵芯-繞組的模態(tài)特征40-42
• 3.2.3 鐵芯-繞組振動的特征位置42-43
• 3.3 夾緊狀態(tài)下鐵芯-繞組振動的幅頻特征43-46
• 3.4 本章小結(jié)46-48
• 第四章 鐵芯和繞組振動特性的仿真分析48-58
• 4.1 鐵芯的振動特性48-55
• 4.1.1 夾緊狀態(tài)下鐵芯的模態(tài)特征48-50
• 4.1.2 松動狀態(tài)下鐵芯的模態(tài)特征50-53
• 4.1.3 預(yù)緊力對固有頻率的影響53-54
• 4.1.4 鐵芯振動的特征位置54-55
• 4.1.5 夾緊狀態(tài)下鐵芯振動的幅頻特征55
• 4.2 夾緊狀態(tài)下繞組振動的幅頻特征55-56
• 4.3 本章小結(jié)56-58
• 第五章 工作總結(jié)與展望58-60
• 5.1 工作總結(jié)58
• 5.2 工作展望58-60
• 致謝60-62
• 參考文獻62-68
• 附錄A：攻讀碩士學(xué)位期間參與項目及科研成果68

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本文編號：794473