基于参数化有限元法的特高压变压器线圈电场计算与优化设计

特高压变压器线圈电场的计算与优化,是特高压变压器绝缘设计中最关键的部分之一.为提高电场的计算精度,采用三维有限元的分析方法.针对线圈结构的参数设计,采用有限元分析软件ANSYS的参数化编程语言(APDL)建立了参数化有限元模型.用APDL语言编写程序,在ANSYS后台实现对线圈和均压球的电场进行优化设计.结果表明,采用参数化有限元法,对特高压变压器线圈电场的计算和优化是可行有效的.     

基于电场结构参数化建模的纺丝机结构优化

针对静电纺丝过程中接收端电场强度较弱等问题,利用有限元分析软件ANSYS对自行设计的新型高压静电纺丝装置工作静电场进行了参数化建模与仿真分析.并利用针对板式和板对板式结构的各自优势,设计了镂空板式结构电极,使最大场强值得以提升.提出了采用附加电场方式优化电场分布形式的方法,场强值下降速度平缓很多,保证了纺丝过程的稳定性.通过对电场主要结构参数的参数化建模完成了工作电场的优化,得到了满足静电纺丝需求和外加电压载荷最小的设计序列.结果表明：电压载荷降低了约10.54%,纤维的取向和排列分布均有很大改善,为下一步研发工艺参数可控的静电纺丝装置和指导试验奠定了理论基础.     

基于ANSYS的500kV电力变压器端部绝缘电场分析及结构优化

采用ANSYS软件对500kV电力变压器高压绕组端部电场进行仿真计算,得到了端部电场和电位分布图,指出了端部电场最大电场强度值及其所在位置.通过改变静电环的曲率半径,减小了绝缘层表面的最大场强值,以优化电场分布并确定500kV变压器主绝缘的结构尺寸,为变压器的设计和改进提供了参考依据.     

极性反转下换流变压器内部电场分析

采用ANSYS电磁场分析软件,利用含电磁性能参数（电容系数、电导率）的暂态电场有限元分析方法,分析了换流变压器内部暂态电场分布规律．研究了不同激励下端部电场的分布以及极性反转时换流变压器油纸复合绝缘电场的分布．重点分析了换流变压器在直流极性反转电压作用下,绝缘介质电阻率对电场分布的影响．     

特高压交流变电站耐张瓷绝缘子串均压环参数设计

特高压交流输电电压等级高,变电站金具电晕问题将更为突出,可能影响变电站的安全可靠运行,需通过金具参数优化降低金具表面的电场强度以达到防晕降噪的目的.为保证特高压交流变电站耐张瓷绝缘子串均压环满足工程防晕降噪要求,建立绝缘子串和均压环的三维静电场有限元模型,对绝缘子串电位分布和均压环表面电场分布进行了计算,全面分析了均压环中心直径、管径和罩入深度对绝缘子串电位分布和均压环表面电场分布的影响.在综合考虑各影响因素的前提下,提出了均压环参数优化配置建议.     

变压器高压套管均压球区域电场分析及其结构优化

为研究变压器高压套管均压球圆弧半径和升高座直径对电场分布的影响以及对其结构进行优化,以一台220 kV变压器为例,利用Pro/E参数化建模技术和Ansoft有限元分析软件对变压器高压套管均压球区域电场进行了三维分析,得出了套管均压球圆弧半径及升高座直径对均压球表面电场强度最大值的影响规律,讨论了在满足绝缘要求的前提下对该处绝缘结构进行优化的问题.结果表明,在不改变均压球圆弧处最大场强的前提下,通过增加均压球圆弧半径,可以减小升高座直径,降低变压器制造成本.     

基于ANSYS的电力变压器三维磁场分析

采用有限元软件ANSYS对三相电力变压器进行了三维有限元仿真.通过建立三维的简化模型,划分网格和求解后对其在额定工况下做三维谐性磁场分析,获取了相关的数据及三维磁场分布图形,并阐述了分析的过程.结果表明,磁场分布等结果与理论相符合.该方法有助于精确地了解变压器内部磁场、电场问题,并有助于为设计人员获取更准确的设计依据.     

换流变压器出线套管极性反转电场计算分析

换流变压器是高压直流输电系统中的重要设备之一,高压和特高压换流变压器设计制造的难点在绝缘技术,而绝缘的关键部位在阀侧出线装置.利用罚函数法构造了有限元状态方程,并通过数值方法进行求解.最后,讨论并分析了一个实际的±800 kV换流变压器出线套管模型在极性反转试验电压下绝缘结构中的瞬态电场分布,且通过对线性和非线性条件下的计算结果进行对比分析,考察了非线性对换流变压器出线套管极性反转电场分布的影响,为准确的进行换流变压器出线套管的绝缘结构设计提供依据.     

变压器三维电场分析方法探讨

阐述了用ANSYS分析变压器三维电场时存在的问题和缺陷，通过简化变压器模型可较好的解决这一问题. 利用INVENTOR建立变压器模型，并介绍了INVENTOR所建模型导入ANSYS的方法. 采用强加零边界法和无限单元法分别对高压变压器的三维电场进行了分析和计算，分析对比了两种不同方法的计算结果，并给出变压器的电位和场强分布. 计算结果与理论分析的结论相一致，证实了所述分析方法的合理性.     

某型载货车车架结构的优化设计

在某型载货车车架的概念化设计的基础上,以有限元结构分析和优化算法相结合为手段,对横梁和纵梁的截面尺寸进行优化,建立了车架的力学模型,优化参数模型,优化数学模型,有限元模型,采用ANSYS参数化设计语言编制了优化设计程序,用ANSYS软件中的零阶优化方法获得最优设计。计算结果表明该优化设计方法的有效和高效,该方法可广泛应用于车架的优化设计工程。     

一种特高压换流变压器现场加热措施

介绍了特高压换流变压器现场加热措施和加热装置,采用短路法对变压器从内部进行加热,从而达到加热干燥的效果.现场应用结果表明,本加热措施具备向特高压换流变压器输出额定电流的能力,可以通过调节输出电流,使变压器油温度保持恒定,加热效率高,对提高器身绝缘处理的效果明显,大大缩短了工艺处理时间.     

基于ATP-EMTP仿真的变压器内部故障分析

针对近期发生的一起110 kV三绕组主变差动保护动作的故障案例,根据现场检查情况,主变常规试验结果,故障短路电流、电压录波图形,故障主变解体检查,初步分析了雷电流沿线路入侵变电站后,短路电流的热、力效应引起主变中、低压侧线圈绝缘击穿的过程,还原了电流、电压故障录波过程.建立主变仿真模型,并通过变压器内部过电压仿真结果验...     

电力变压器有载分接开关故障及处理对策

有载调压分接开关是在变压器带电运行中,用于变换一次和二次线圈的分接位置,改变其接入有效线圈匝数,运行电压的高低调整的电力器件.有载调压分接开关由选择开关、切换开关和操作机构等组成.本文分析了操作机构部分中常见故障及处理对策分析.     

变压器冲击电压分布计算在纵绝缘设计中的应用

要使电力变压器能够安全、可靠地运行，合理设计变压器内部绝缘结构至关重要，特别是变压器线圈的绝缘必须能可靠地承受住大气过电压、长期工作电压、操作过电压和暂态过电压的作用，分析了变压器线圈在遭受到冲击电压时产生电磁振荡过电压和感应过电压的原因，对电力变压器波过程进行计算与仿真，运用波过程计算软件进行变压器绝缘结构设计，最后指出波过程计算是变压器纵绝缘设计的重要依据。     

500kV变压器段间雷电冲击模型试验

应用二维四节点有限元电场数值分析的方法,通过对５００ｋＶ电力变压器段间绝缘雷电冲击试验模型关心区域内电场分布的比较,提出了一种５００ｋＶ变压器段间绝缘雷电冲击试验模型的简化方案,并对该简化试验模型进行了雷电冲击试验。经过试验模型的电场数值分析,得出了由段间固体绝缘材料与变压器油形成的油楔中会出现段间最大电场强度的结论。通过雷电冲击试验,得５０％击穿电压、最小击穿电压与试验模型的匝绝缘厚度、段间油隙     

10kV压变高压侧熔丝熔断原因及抑制措施

针对10kV中性点不接地系统的特点,介绍运行中的电磁式电压互感器高压侧熔丝熔断,详细分析了产生故障的原因,分析表明系统在单相接地时或接地故障消失后都可能会产生过电流,系统装设消弧线圈或采用零序电压互感器接线方式都能较好地抑制此过电流。     

电涡流传感器探头输出阻抗的改进变压器模型

针对电涡流传感器的探头线圈与被测材料间电磁耦合的输出阻抗的定量计算问题,在DARKO V提出的变压器模型的基础上,通过将探头线圈与被测材料中涡流分布区域全部进行轴向与径向的划分,提出了以单元涡流与单元线圈为基础的改进变压器模型.通过求解包括所有单元涡流和单元线圈的电压方程组,得到探头线圈的输出阻抗.通过将改进前后变压器模型的计算结果与实测输出阻抗值相比较,验证了改进变压器模型的有效性.结果表明,改进变压器模型的计算值与实际吻合度高,能够定量分析参数变化对线圈输出阻抗的影响,对于电涡流传感器的设计与应用,具有一定的参考价值.     

某厂2#主变故障跳闸事故分析

分析主变突然跳闸原因,对其变压器油参数,高压线圈直阻、介损、绕组变形试验等进行分析,查找故障发生的原因,提出故障发生的原因是由于密封垫圈变形导致变压器油中进水,绝缘降低发生C相匝间短路并针对暴露出的问题提出防范措施.     

树脂绝缘干式变压器绝缘结构与绝缘水平

叙述了树脂绝缘干式变压器的绝缘结构,对干式变压器绝缘水平确定方法,电场分析,空隙耐电强度及实验方法进行了探讨,并给出了综合绝缘距离。     

模拟小信号电子式互感器现场应用抗干扰分析

电子式互感器是智能变电站技术的热点和难点,其中小信号模拟输出的罗氏线圈或LPCT方案的抗干扰问题一直困扰着设备研发和现场应用。文章针对某110kV变电站在拉合10kV电容器组时的主变保护动作问题,试验分析了低压侧LPCT接入保护装置的回路,发现现有关于小信号互感器和二次设备配合的相关电磁兼容标准还不够完善,但保护装置不应因为输入信号幅度的减小而降低隔离和抗共模干扰的要求。同时,由于模拟小信号互感器的额定输出很小,开关柜处的场干扰也成为影响信号质量的重要因素,现场应用时必须采用屏蔽双绞线传输并有效接地。另外,由于增量差动保护对小信号互感器的短时干扰波形敏感,建议在110kV主变保护中不要采用。鉴于现阶段模拟小信号电子互感器应用中的这些问题,应进行更多的试点研究后方能在智能变电站建设中大面积推广。