一种辐向分裂变压器的结构分析

本文作者介绍了一种低压辐向分裂变压器的结构,外侧低压绕组在中部断开,高压绕组分接线从中断处引出。针对这种结构进行了磁场仿真和电场仿真,并与试验结果进行了对比。     

双分裂变压器的应用与制造

双分裂变压器由于其特殊的电气性能,被广泛应用于火力发电厂的高压厂用变压器和中小型水电站的主变压器。由于结构上的特殊性,其抗短路能力不如常规的三绕组变压器,给分裂变压器的设计和制造带来一定的困难,如何提高分裂变压器的抗短路能力,是变压器研究机构和制造厂家的新课题。双分裂绕组变压器是由1个高压绕组带2个容量、电压相等的低压绕组构成的三绕组变压器,电磁工作原理与三绕组变压器基本相同,一般用于大型发电厂的高压工作厂变和高压启/备变,也有用于带有六边形联接移相绕组整流(换流)变压器和2机合用1台主变压器的中小型水电站的扩大单元制接线方式中,但变电所很少采用。     

大容量变压器高压绕组短路强度与辐向稳定性分析

针对大容量变压器抗短路能力差这一现象,以一台120 MVA/220 kV电力变压器为例进行分析计算.利用ANSYS软件求解出低压绕组出口发生短路时高压绕组的辐向短路电动力.用瞬态分析法求解出高压绕组位移形变量,并通过位移校核与强度校核,验证了高压绕组的辐向稳定性,为大容量变压器的绕组短路特性分析提供了一定的参考依据.     

500kV辐向分裂变压器关键绝缘结构优化分析

分裂变压器能够有效地限制低压侧的短路电流,所以发电厂启备变大多采用低压分裂式变压器。为了保证500 kV辐向分裂变压器绝缘结构的可靠性设计,笔者采用有限元方法对该变压器的高压线圈端部绝缘、高压出线装置的电场分布进行计算分析,并对关键部位结构进行优化,将高压线圈上端的静电环改为复合静电环结构,改进了高压出线弹簧压紧装置上边缘棱角屏蔽结构,使得辐向分裂变压器主绝缘结构满足绝缘裕度要求。研究结果可为其运行可靠性分析提供理论依据,并对500 kV以上电压等级分裂变压器的绝缘结构设计提供参考。     

基于ANSYS的大型电力变压器外绕组辐向稳定性分析

针对大型电力变压器的辐向失稳现象,以一台220 kV/120 MV·A双绕组变压器为例进行分析。运用ANSYS有限元软件对内绕组出口处发生三相对称短路工况下外绕组的辐向短路电磁力进行计算,同时建立外绕组的三维力学模型,用瞬态分析法求取循环载荷下的位移变形量,并对实例变压器外绕组的辐向稳定性进行校核,证实该变压器绕组在辐向短路电磁力的作用下是稳定的。     

220kV变压器短路状态绕组受力数值模拟

发现受外部短路电流冲击时的变压器绕组受力规律一直是工程上需要解决的技术难题。以一台型号为SFPSZ7-150000/220的三相三绕组油浸式电力变压器为例,在Maxwell软件中建立变压器三维有限元计算模型,采用瞬态磁场求解器仿真发生单相外部短路时该变压器绕组所受电磁力,计算并得到了0.25 s短路时间内各相绕组、各个线饼在各方向所受电磁力的幅值和动态规律。数值模拟结果表明:高压绕组各线饼受力规律大致相同,大致关于绕组中部对称;变压器绕组端部主要受到轴向力的作用,变压器绕组中部主要是受到辐向力的作用;高压绕组所受辐向力使得高压绕组内径增大,中压绕组所受辐向力使得中压绕组内径缩小。     

红二电高压厂变选择及启／备变接线

通过对高压厂用变压器运行情况的调查分析，提出了红雁池第二发电有限责任公司一期工程#3、#4机组选用分裂绕组或双绕组高压厂用变压器的意见．并对两台启／备变互为备用，即“手拉手”问题进行了优缺点分析，提出推荐意见，供工程决策时参考。     

多次短路工况下变压器内绕组辐向强度计算

本文提出了一种多次短路工况下变压器内绕组辐向强度的数值计算方法,引入弹塑性材料特性模拟多次冲击下绕组的力学特性.以试验变压器为研究对象,建立有限元计算模型,采用电磁场-结构场耦合的方法,计算了变压器内绕组在多次短路冲击下的辐向强度.对比分析了考虑弹塑性和弹性材料模型时,绕组承受多次短路冲击产生的形变规律.进一步研究了采用弹塑性材料模型时,在不同短路电流和冲击次数下绕组辐向最大形变和绕组累积形变规律.与试验结果对比表明,该计算方法可以有效可靠地解决多次短路工况下变压器绕组辐向强度问题.短路电流大小和冲击次数对绕组辐向累积形变的影响需分情况讨论.本文的计算方法为变压器绕组的累积形变研究开阔了思路,为进一步研究绕组稳定性奠定基础.     

电力变压器绕组短路瞬态受力分析

以型号为SFPSZ7-150000/220的变压器为例,建立三维三相磁—结构耦合模型,在三相短路的情况下,利用Ansys Maxwell软件进行瞬态电磁场仿真分析,分析绕组的单匝线圈的瞬态轴向力和辐向力,得出了绕组线圈随时间变化的瞬态轴向力和辐向力曲线,并总结了对应的规律:在A、B、C三相的高压绕组当中,位于A相第10分区的单匝线圈所受到的辐向合力为最大;在A、B、C三相的低压绕组当中,位于第7分区的三相绕组线圈中,B相绕组线圈受到的辐向力最小等这些结论。这将为对变压器在短路冲击下的累积效应、提高变压器的抗短路强度等相关研究提供有力的依据。     

一种单相双分裂升压变压器的研究与制造

通过分析常规辐向与轴向分裂变压器的特点,提出了一种单相四柱结构的双分裂升压变压器,具有成本低、高压引线方便、抗短路能力强和空载损耗低等特点.