本文關(guān)鍵詞：電力變壓器大電流引線屏蔽的研究

  更多相關(guān)文章： 變壓器 磁屏蔽 損耗 局部過熱 磁屏蔽厚度

【摘要】：電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備之一,對電能的經(jīng)濟傳輸、靈活分配、安全使用具有重要意義,其安全運行和使用壽命備受關(guān)注。大型電力變壓器在實際運行中,尤其是變壓器的容量較大時,其引線電流可達10-30kA,所產(chǎn)生的交變磁場與渦流損耗不容忽視,繞組端部漏磁通會增加金屬結(jié)構(gòu)件和油箱壁的損耗,會造成變壓器的某些部位過熱,影響變壓器的安全穩(wěn)定運行。當(dāng)今變壓器市場競爭激烈,降低損耗、降低重量、降低成本是進入市場競爭的主要指標(biāo)。這就意味著要加大電密和磁密,結(jié)果勢必導(dǎo)致?lián)p耗增加,損耗要計入成本。如何解決這一矛盾,已成為變壓器工程中十分關(guān)注的問題。工程實踐中,采用添加屏蔽降低渦流損耗和改善局部過熱,屏蔽材料和油箱壁材料多種多樣,通過對不同材料油箱壁及大電流引線屏蔽的研究分析,可以對變壓器設(shè)計和制造提出更加合理和可行的方案,具有重要的技術(shù)和經(jīng)濟意義。本課題完成的主要工作如下所述。1、以一臺500kV油浸式變壓器產(chǎn)品為藍本,建立合理的三維仿真計算模型。對變壓器低壓大電流引線及升高座口的結(jié)構(gòu)件進行3D時諧場仿真計算,通過對油箱壁及屏蔽中磁通密度的采樣值與工程設(shè)計經(jīng)驗值的對比,誤差結(jié)果滿足工程需要。2、為降低大容量電力變壓器油箱壁中的渦流損耗,油箱壁可以采用普通鋼和低磁鋼,屏蔽可以采用磁屏蔽和電磁屏蔽。改變變壓器低壓大電流引線及升高座口的結(jié)構(gòu)件計算模型中油箱壁和屏蔽的材料組合方式,分別進行3D時諧場仿真計算。對比不同材料組合時引線、油箱壁、屏蔽磁滯損耗及渦流損耗之和的數(shù)值大小,找出最優(yōu)組合。3、對上述兩種模型進行磁熱單向耦合仿真計算,對比計算與試驗數(shù)據(jù),誤差結(jié)果滿足工程需要。4、改變上述兩種模型油箱壁和屏蔽的材料組合方式,分別進行磁熱單向耦合分析。對比相同點不同材料組合方式下的溫度,得出最優(yōu)組合方式。5、為節(jié)約成本,在保證磁通密度、溫升在規(guī)定的有效范圍內(nèi)的情況下,對磁屏蔽厚度進行優(yōu)化分析。按等差數(shù)列多次改變引線模型磁屏蔽層厚度,再次進行時諧場和磁熱單向耦合仿真計算,分別記錄每次損耗、磁通密度和溫度,對比結(jié)果,分析得出厚度在何種區(qū)間符合變壓器設(shè)計要求。
【關(guān)鍵詞】：變壓器 磁屏蔽 損耗 局部過熱 磁屏蔽厚度
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM41
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 本課題研究背景9-10
• 1.2 本課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢10-11
• 1.3 本課題研究的主要內(nèi)容和難點分析11-13
• 1.3.1 本課題研究的主要內(nèi)容11
• 1.3.2 本課題的重點和難點分析11-13
• 第二章 電磁場基本理論與有限元法簡介13-21
• 2.1 麥克斯韋方程組13-14
• 2.2 電磁場的磁勢方程14-16
• 2.3 靜態(tài)場與時變場16
• 2.4 變壓器漏磁場效應(yīng)、損耗效應(yīng)和熱效應(yīng)16-18
• 2.5 邊界條件18-19
• 2.6 本章小結(jié)19-21
• 第三章 變壓器油箱側(cè)壁及升高座.引線模型的建立21-33
• 3.1 有限元仿真軟件MagNet簡介21
• 3.2 變壓器仿真模型所用材料特性21-26
• 3.3 變壓器大電流引線模型及升高座口引線模型的建立26-27
• 3.4 求解域與邊界條件處理27-29
• 3.5 網(wǎng)格剖分29-30
• 3.6 模型計算30-32
• 3.7 本章小結(jié)32-33
• 第四章 不同材料油箱壁及屏蔽組合對變壓器損耗的影響33-47
• 4.1 磁屏蔽與電磁屏蔽基本特性33-34
• 4.1.1 磁屏蔽33-34
• 4.1.2 電磁屏蔽34
• 4.1.3 磁屏蔽和電磁屏蔽的區(qū)別34
• 4.2 建立虛擬模型進行研究34-44
• 4.2.1 模型 1：大電流引線位于無限長油箱壁的屏蔽35-38
• 4.2.2 模型 2：大電流引線位于油箱端部的屏蔽38-41
• 4.2.3 模型 3：大電流引線位于相間的油箱壁屏蔽41-44
• 4.2.4 結(jié)論44
• 4.3 實際產(chǎn)品中不同材料油箱壁及屏蔽組合的損耗比較44-45
• 4.4 本章小結(jié)45-47
• 第五章 不同材料油箱壁及屏蔽組合對變壓器局部過熱的影響47-59
• 5.1 變壓器的發(fā)熱和冷卻47-48
• 5.2 熱量傳遞的基本方式48-49
• 5.3 溫度場分析軟件ThermNet簡介49
• 5.4 變壓器模型溫度場仿真計算49-57
• 5.4.1 模型中用到的參數(shù)設(shè)置50-51
• 5.4.2 虛擬變壓器模型溫度場溫度驗證51-53
• 5.4.3 實際變壓器模型溫度場溫度驗證53-57
• 5.5 本章小結(jié)57-59
• 第六章 變壓器磁屏蔽厚度的研究59-63
• 6.1 油箱磁屏蔽厚度研究的意義59
• 6.2 變壓器大電流引線模型磁屏蔽采用不同厚度的比較59-62
• 6.3 本章小結(jié)62-63
• 第七章 總結(jié)63-65
• 參考文獻65-69
• 在學(xué)研究成果69-71
• 致謝71

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 紀(jì)永新;;大型電力變壓器非電氣量保護的動作分析[J];安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報;2006年01期

2 王和忠;季小龍;朱如勇;周策;項秉福;;油浸式電力變壓器的噪聲源及降噪對策[J];安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報;2008年01期

3 尹淑蘭;夏磊;王克峰;;一起變壓器套管缺陷的診斷與分析[J];安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報;2012年01期

4 李芳,羅新民,李殿凱;膜沸騰階段對豎直淬火件軸向硬度的影響[J];兵器材料科學(xué)與工程;2005年02期

5 錢可元;劉洪濤;羅毅;;熱阻網(wǎng)絡(luò)法在半導(dǎo)體照明光源熱分析中的應(yīng)用[J];半導(dǎo)體光電;2011年02期

6 白義奎;李天來;張文基;;日光溫室地基溫度場數(shù)學(xué)模型及試驗分析[J];北方園藝;2010年13期

7 何仁;趙萬忠;胡青訓(xùn);;永磁式緩速器轉(zhuǎn)子鼓瞬態(tài)溫度場的計算方法[J];兵工學(xué)報;2007年01期

8 谷玉海;孟玲霞;徐小力;;智能化多通道風(fēng)速測量儀器研究[J];北京信息科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年04期

9 鄭力銘;吳大方;王岳武;高鎮(zhèn)同;;金屬蜂窩板高溫環(huán)境下的隔熱性能試驗與計算[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報;2012年06期

10 蔣劍良;MEMS多層懸梁微執(zhí)行器的電-熱分析模型研究[J];北京理工大學(xué)學(xué)報;2005年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳鵬松;吳朝野;周東華;;適應(yīng)性非線性前饋控制系統(tǒng)在鋼軌熱處理中的應(yīng)用研究[A];中國計量協(xié)會冶金分會2012年會暨能源計量與節(jié)能降耗經(jīng)驗交流會論文集[C];2012年

2 趙宇;王兵;;空間光學(xué)遙感器電子設(shè)備熱分析應(yīng)用[A];中國光學(xué)學(xué)會2010年光學(xué)大會論文集[C];2010年

3 賞國鋒;沈國清;;海水淡化膜蒸餾裝置傳熱表面的處理[A];第六屆全國環(huán)境化學(xué)大會暨環(huán)境科學(xué)儀器與分析儀器展覽會摘要集[C];2011年

4 束瑛;;大型有源相控陣?yán)走_天線陣面風(fēng)冷優(yōu)化設(shè)計[A];中國電子學(xué)會電子機械工程分會2009年機械電子學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

5 鄭偉良;;制訂確切標(biāo)準(zhǔn) 生產(chǎn)實在產(chǎn)品[A];第十一屆全國電除塵學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

6 林冰;金曉飛;孫鵬程;吳聚龍;馮國軍;;南京南站屋蓋網(wǎng)架露天施工日照溫度場研究[A];第四屆全國鋼結(jié)構(gòu)工程技術(shù)交流會論文集[C];2012年

7 宋蓓莉;楊電;趙先明;徐紅春;;熱分布對XFP模塊壽命的影響研究[A];第十八屆十三省市光學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

8 吳鵬松;吳朝野;周東華;;鋼軌在線熱處理自適應(yīng)逆控制系統(tǒng)研究[A];冶金企業(yè)自動化、信息化與創(chuàng)新——全國冶金自動化信息網(wǎng)建網(wǎng)30周年論文集[C];2007年

9 景崇友;王建民;;平衡牽引變壓器電磁特性參數(shù)的有限元分析[A];電工理論與新技術(shù)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

10 蔡強;林莘;徐建源;;特高壓變壓器套管電場數(shù)值分析及參數(shù)計算[A];2010輸變電年會論文集[C];2010年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 高曉陽;甘肅河西大麥麥芽干燥控制系統(tǒng)研究[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

2 王德廣;金屬粉末高致密化成形及其數(shù)值模擬研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

3 祝紅梅;醫(yī)療廢物中典型組分的熱解焚燒特性及回轉(zhuǎn)式流化冷渣三段焚燒系統(tǒng)的數(shù)值模擬[D];浙江大學(xué);2009年

4 李洪奎;大型電力變壓器繞組短路強度與穩(wěn)定性研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2011年

5 李長云;半島地質(zhì)環(huán)境下直流偏磁效應(yīng)計算與評估研究[D];山東大學(xué);2011年

6 齊平;夾河礦HEMS深井降溫系統(tǒng)熱能交換分析[D];中國礦業(yè)大學(xué)（北京）;2011年

7 謝方偉;溫度場及變形界面對液粘傳動特性影響規(guī)律的研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2010年

8 吳玉國;冷熱原油順序輸送技術(shù)研究[D];中國石油大學(xué);2010年

9 徐慧寧;流體加熱道路融雪系統(tǒng)溫—濕耦合融雪模型及仿真分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

10 趙志剛;電力變壓器直流偏磁問題的工程模擬[D];河北工業(yè)大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊中卿;電力變壓器選相投切技術(shù)研究[D];大連理工大學(xué);2010年

2 徐亞男;電力變壓器運行狀態(tài)評估方法的研究[D];長春工業(yè)大學(xué);2010年

3 都基豐;大型電力變壓器的電氣設(shè)計[D];山東大學(xué);2010年

4 許岐岐;SCB11-1600/10樹脂絕緣干式電力變壓器的研發(fā)[D];山東大學(xué);2010年

5 曹礬;電力變壓器結(jié)構(gòu)件損耗與局部過熱分析[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2011年

6 楊夢瀅;電力變壓器大電流引線引起的附加損耗問題研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2011年

7 劉國偉;換流變壓器內(nèi)部混合電場的特性研究及絕緣分析[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2011年

8 韓芳旭;換流變壓器諧波損耗及熱問題的計算與分析[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2011年

9 潘東海;DSBC樹脂澆注式變壓器電場和磁場計算[D];華北電力大學(xué)（北京）;2011年

10 錢同海;大客戶節(jié)電降耗實時分析系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];廣東工業(yè)大學(xué);2011年

，

本文編號：590240