电力变压器主绝缘电场的数值分析

在分析电力变压器结构特点的基础上,对典型产品建立了主绝缘电场计算模型,利用有限元计算软件进行了数值计算,并对影响绕组端部电场的因素进行了分析,由此得到了主绝缘电场的分布、最大电场强度及其发生部位.通过对两类软件计算结果的比较及产品的各项绝缘试验,相互检验了计算方法与软件结果的合理性,为电力变压器的绝缘设计提供了有效的分析方法.     

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.     

换流变压器内部暂态电场分析

基于同时考虑ε（电容系数）、γ（电导率）的复合介质的暂态电场的数学模型,采用含有参数θ的时间离散方法进行暂态电场计算,并以换流变压器阀侧绕组阀侧绕组端部和套管引出端力分析对象,研究了直流极性反转电压下绝缘介质电阻率比值及电压反转时间对电场分布的影响。     

变压器电场分析再议

指出了传统电场分析方法的缺陷,即在110kV及以上变压器的绝缘结构中,由于线圈间的等效纯油隙远小于线圈本身的半径,所以在线圈间的电场强度计算中,没有必要引入各种电场集中系数;并且可以把线圈间的电场强度简化为平板电容器形式的场强进行计算。对线圈端部实际承受的电场强度的也进行了分析。     

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.     

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．     

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.     

超高压变压器端部压钉周围电场计算

本文根据超高压变压器端部电场的结构特点,选用表面电荷法对220kV端部出线型变压器压钉周围的电场进行了计算,给出了在运行电压下压钉电场的分布及最大电场强度,为变压器的设计和开发提供了参考数据。     

基于多变量优化的真空灭弧室绝缘设计

采用ANSYS软件包对真空灭弧室内部电场进行数值计算与模拟，并对不同主屏蔽罩结构灭弧室内部电场、动静触头表面及主屏蔽罩表面电场分布进行对比分析，研究了主屏蔽罩及动静触结构对真空灭弧室电场的影响.结果表明：主屏蔽罩端部和动静触头端部及背部是场强最大值集中处，易产生电击穿，是真空灭弧室绝缘结构优化设计的关键.通过灭弧室内部电场逆问题求解，实现了对主屏蔽罩端部和动静触头型面优化设计.     

极性反转瞬态电场的数值算法及应用

　Aim　To analyze the transient speciality of nonlinear, anisotropic, AC+DC coupling electric field, and to compare the withstand-voltage strength of different insulation structures. Methods The transient process of polarity reversal is analyzed, considering the anisotropic property of oil-immersed press-board, a new finite element model based on Galerkin method is presented and verified. The model developed is applied to calculate the electric field distribution in four typical winding end structures of the converter transformer. Results The whole-ring structure possesses the best insulation characteristics. Conclusion By introducing reasonable insulation components, insulation strength with the same surrounding sizes can be improved more than 30%.     

油浸式变压器绝缘纸对绕组温度的影响

油浸式变压器中的绕组绝缘纸是绝缘系统重要的组成部分,是一种热的不良导体,均匀的外包住绕组并浸泡于变压器油中,对绕组与变压器油之间的热量传递有很大的阻隔效果,导致绕组无法有效散热.本文运用有限元法,建立自然油循环式变压器绕组区域温度场与流场的耦合传热模型,分析绕组在绝缘纸外包时的温度分布,研究不同厚度绝缘纸对绕组温度的影响,并通过光纤温度传感器直接测量绕组温度的实验验证仿真结果.通过对比实验结果与仿真结果,以实际厚度绕组绝缘纸进行仿真计算得到的结果与温升实验结果最大误差在1 K以内,而忽略绕组绝缘纸的仿真结果与温升实验结果存在最小1.2 K最大2 K的误差.由其他不同厚度绕组绝缘纸的仿真结果可知,绕组热点温度随着绝缘纸厚度增加而升高.     

油浸式变压器绝缘纸对绕组温度的影响

油浸式变压器中的绕组绝缘纸是绝缘系统重要的组成部分,是一种热的不良导体,均匀的外包住绕组并浸泡于变压器油中,对绕组与变压器油之间的热量传递有很大的阻隔效果,导致绕组无法有效散热.本文运用有限元法,建立自然油循环式变压器绕组区域温度场与流场的耦合传热模型,分析绕组在绝缘纸外包时的温度分布,研究不同厚度绝缘纸对绕组温度的影响,并通过光纤温度传感器直接测量绕组温度的实验验证仿真结果.通过对比实验结果与仿真结果,以实际厚度绕组绝缘纸进行仿真计算得到的结果与温升实验结果最大误差在1 K以内,而忽略绕组绝缘纸的仿真结果与温升实验结果存在最小1.2 K最大2 K的误差.由其他不同厚度绕组绝缘纸的仿真结果可知,绕组热点温度随着绝缘纸厚度增加而升高.     

风电场35kV箱变油色谱数据异常的分析

通过对风力发电场35kV箱变的缺陷分析,以及一系列相关试验、吊芯检查和分析,论述了该箱变高压绕组设计结构是导致高压绕组层间电压过高,每层绕组端部电场过分集中以及负载损耗的附加损耗过高,从而进一步引起高压端漆包线发生严重的局部放电和低温过热的原因.分析表明：如果H2含量及总烃超标,并且总烃中甲烷气体含量很高,乙烯和乙炔含量很低,可以初步判断为设备内部存在低能量的局部放电故障.最后针对这批箱变的通病提出了整改措施.     

直流偏磁对不同铁心结构和联结组别变压器感应电动势的影响

特高压直流输电系统单极运行会导致临近变压器出现直流偏磁现象,而变压器感应电动势会对电网电压产生重要影响。为了研究直流偏磁对不同铁心结构和联结组别变压器感应电动势的影响,本文将三相三柱式和五柱式变压器时步有限元模型与YNy和YNd连接的外部电路相结合,建立了能够反映不同联结组别和铁心结构的变压器场-路耦合模型。研究了变压器感应电动势和励磁电流的基波及谐波含量随直流偏磁程度的变化规律,揭示了感应电动势波形畸变率与铁心结构及联结组别之间的关系;最后通过实验验证了结果的正确性。结果表明,直流偏磁对三相五柱式变压器感应电动势的影响较大,采用YNd联结会减小感应电动势波形的畸变率;而直流偏磁对三相三柱式变压器感应电动势基本没有影响。     

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。     

零阶方法在特高压变压器线圈电场优化中的应用

采用有限元分析软件ANSYS的参数化编程语言APDL(ANSYS Parametric Design Language)建立了特高压变压器底部线圈的参数化有限元模型.计算了底部线圈的电场分布,并提取出最大电场强度值.在此基础上,针对线圈结构的参数设计,采用零阶优化方法,对特高压变压器底部线圈的电场进行优化.优化结果表明...     

变压器绝缘可靠性评价的全域电力线扫描法

为了准确地评估变压器产品的绝缘可靠性,借助于边界元计算方法,提出了变压器绝缘结构可靠性评价的全域电力线扫描法.给出了采用边界元法沿电力线平均电场强度求解和电力线绘制的一种计算方法,分析了该方法在不同步长取值时的求解误差、平均电场强度和电力线长度求解时的变化规律.应用该方法可以在求解区域全范围内确保变压器绝缘结构具有足够的安全裕度,通过实际变压器产品设计和制造的检验,证明了所提出的分析方法的正确性.     

500kV变压器的绝缘研究

根据５００ＫＶ系统的绝缘特点,指出了长期工作电压对５００ＫＶ变压器绝缘的重要影响,为了保证变压器在长期工作时的可靠性,必须注意提高产品的局部放电性能。为此需要对高压电极进行良好的屏蔽,控制各带电部分的工作场强不大于允许值,加强对绝缘的处理工艺,并要对接地电极给予高度重视 。     

匝间绝缘对变压器绕组温升及热点影响的仿真分析

针对变压器绕组温升及热点分析中往往忽略匝间绝缘的问题,利用Gambit建立了一组油浸式电力变压器低压绕组二维轴对称模型,模型考虑了绕组的匝间绝缘。在网格独立性验证的基础上,基于流体力学仿真软件Fluent仿真分析了该绕组的流体场和温度场分布,研究了匝间绝缘对温度分布的影响,同时分析了热源形式和入口速度的影响,分析模型及结果可供变压器设计人员和研究人员参考。