机车牵引变压器温度场与流场耦合研究
发布时间：2020-12-28 18:39
机车牵引变压器的运行状态直接关系到电力机车的平稳运行,其工作过程中温度的高低不仅影响变压器的绝缘性能,而且会影响变压器的使用寿命。作为一种油浸式变压器,牵引变压器磁场在铁心、油箱等磁性材料的分布产生的损耗及绕组的欧姆损耗是变压器内部的热源,而变压器油流的流动促使内部温升趋于均匀分布,在变压器设计阶段有效地进行油流流速与温度分布的耦合仿真,可以降低牵引变压器因局部过热而导致绝缘失效的运行风险。为此,本文以JQFP型25kV机车牵引变压器为研究对象,在对模型进行合理的简化和假设的基础上,建立了该变压器的三维磁场、三维温度场与流场的仿真模型,并进行了三维主磁场、漏磁场、温度场与流场的仿真计算与分析。主要研究内容有:首先,建立了牵引变压器磁、流、热多物理场耦合研究的物理模型与数学模型,给出了磁场计算采用有限元法求解、流场与温度场采用有限体积法直接耦合求解、磁场与热流之间采用间接耦合的仿真计算方法。基于爱泼斯坦方圈法与环形试样法,完成了变压器铁心硅钢片和油箱实心钢磁特性与损耗特性的实验测量,得到了材料的磁化曲线和损耗曲线,为磁场仿真提供了材料特性参数。然后,为了给热流耦合计算提供热源,利用Max...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
牵引变压器三维磁场仿真模型A（有磁屏蔽）
沈阳工业大学硕士学位论文8图2.1牵引变压器三维磁场仿真模型A（有磁屏蔽）Fig.2.1Three-dimensionalmagneticfieldsimulationmodelAoftractiontransformer（withmagneticshielding）图2.2牵引变压器三维磁场仿真模型B（无磁屏蔽）Fig.2.2Three-dimensionalmagneticfieldsimulationmodelAoftractiontransformer（withoutmagneticshielding）磁屏蔽油箱夹件铁心绕组供电绕组辅助绕组
第2章25kV机车牵引变压器磁流热多物理场耦合仿真模型建立与仿真方法9a主视图b侧视图c俯视图图2.3仿真模型A网格划分（三视图）Fig.2.3MeshgenerationofsimulationmodelA（three-viewdrawing）表2.1绕组参数Tab.2.1Windingparameters绕组高压牵引辅助供电额定容量（kVA）67706164217200额定电压（V）250001953303303额定电流（A）2713156716660表2.2变压器尺寸参数Tab.2.2Sizeparametersoftransformer结构高（mm）厚（mm）高压绕组90085牵引绕组90065辅助绕组90010供电绕组90010
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于非平均热源的油浸式变压器2维温度场分析[J]. 刘刚,靳艳娇,马永强,王连鹏,池骋,李琳. 高电压技术. 2017(10)
[2]电力机车牵引变压器故障分析[J]. 刘帅. 黑龙江科学. 2017(12)
[3]第七届电磁场问题与应用国际会议(ICEF’2016)综述[J]. 马西奎,陈振茂,陈锋,董天宇. 电工技术学报. 2016(22)
[4]论油浸式变压器温度场和速度场的数值模拟[J]. 马腾. 电气应用. 2016(10)
[5]基于场路耦合模型的超高压自耦变压器电磁场研究[J]. 阎秀恪,王振芹,于向东,张艳丽,白保东,谢德馨. 电工电能新技术. 2015(11)
[6]大规模工程涡流场有限元计算的困境与展望[J]. 谢德馨,朱占新,吴东阳,王健. 中国电机工程学报. 2015(05)
[7]基于有限差分和有限体积法相结合的油浸式变压器三维温度场计算[J]. 王永强,马伦,律方成,毕建刚,王柳,万涛. 高电压技术. 2014(10)
[8]电力变压器漏磁场与杂散损耗计算的研究[J]. 李龙女,李岩,井永腾,张博. 电工技术学报. 2013(S2)
[9]大型单相电力变压器结构件三维漏磁场计算[J]. 张艳丽,晏冰,崔萧,谢德馨,朱占新,孙小光,王禹雄. 沈阳工业大学学报. 2013(06)
[10]油浸式变压器绕组油流及温升影响因素分析[J]. 方海彬,刘晓明,赖增辉,彭娜. 变压器. 2013(01)
博士论文
[1]自然油循环变压器的油流分布与温度场研究[D]. 李龙女.沈阳工业大学 2016
硕士论文
[1]油浸式电力变压器温度场及水分扩散分析[D]. 赵卓林.哈尔滨理工大学 2017
[2]电力机车故障分析技术研究[D]. 陈莹莹.大连理工大学 2017
[3]变压器端部电场三维分析及温度场分析[D]. 刘琪.山东大学 2014
[4]油浸式变压器温度场分析与油流对内部温升影响因素研究[D]. 李大建.西南交通大学 2013
[5]油浸式变压器温度场的数值计算与分析[D]. 刘永志.沈阳工业大学 2012
[6]基于热电类比理论的油浸式电力变压器热点温度计算模型[D]. 刘兴鹏.重庆大学 2010
[7]电力机车牵引变压器多物理场分析[D]. 李红艳.湖南大学 2010
[8]电力机车牵引变压器综合测试及故障诊断系统的设计与研究[D]. 付强.中南大学 2008
[9]电力变压器漏磁场及其金属件温升的工程分析与研究[D]. 郑万长.合肥工业大学 2004
本文编号：2944215
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
牵引变压器三维磁场仿真模型A（有磁屏蔽）
沈阳工业大学硕士学位论文8图2.1牵引变压器三维磁场仿真模型A（有磁屏蔽）Fig.2.1Three-dimensionalmagneticfieldsimulationmodelAoftractiontransformer（withmagneticshielding）图2.2牵引变压器三维磁场仿真模型B（无磁屏蔽）Fig.2.2Three-dimensionalmagneticfieldsimulationmodelAoftractiontransformer（withoutmagneticshielding）磁屏蔽油箱夹件铁心绕组供电绕组辅助绕组
第2章25kV机车牵引变压器磁流热多物理场耦合仿真模型建立与仿真方法9a主视图b侧视图c俯视图图2.3仿真模型A网格划分（三视图）Fig.2.3MeshgenerationofsimulationmodelA（three-viewdrawing）表2.1绕组参数Tab.2.1Windingparameters绕组高压牵引辅助供电额定容量（kVA）67706164217200额定电压（V）250001953303303额定电流（A）2713156716660表2.2变压器尺寸参数Tab.2.2Sizeparametersoftransformer结构高（mm）厚（mm）高压绕组90085牵引绕组90065辅助绕组90010供电绕组90010
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于非平均热源的油浸式变压器2维温度场分析[J]. 刘刚,靳艳娇,马永强,王连鹏,池骋,李琳. 高电压技术. 2017(10)
[2]电力机车牵引变压器故障分析[J]. 刘帅. 黑龙江科学. 2017(12)
[3]第七届电磁场问题与应用国际会议(ICEF’2016)综述[J]. 马西奎,陈振茂,陈锋,董天宇. 电工技术学报. 2016(22)
[4]论油浸式变压器温度场和速度场的数值模拟[J]. 马腾. 电气应用. 2016(10)
[5]基于场路耦合模型的超高压自耦变压器电磁场研究[J]. 阎秀恪,王振芹,于向东,张艳丽,白保东,谢德馨. 电工电能新技术. 2015(11)
[6]大规模工程涡流场有限元计算的困境与展望[J]. 谢德馨,朱占新,吴东阳,王健. 中国电机工程学报. 2015(05)
[7]基于有限差分和有限体积法相结合的油浸式变压器三维温度场计算[J]. 王永强,马伦,律方成,毕建刚,王柳,万涛. 高电压技术. 2014(10)
[8]电力变压器漏磁场与杂散损耗计算的研究[J]. 李龙女,李岩,井永腾,张博. 电工技术学报. 2013(S2)
[9]大型单相电力变压器结构件三维漏磁场计算[J]. 张艳丽,晏冰,崔萧,谢德馨,朱占新,孙小光,王禹雄. 沈阳工业大学学报. 2013(06)
[10]油浸式变压器绕组油流及温升影响因素分析[J]. 方海彬,刘晓明,赖增辉,彭娜. 变压器. 2013(01)
博士论文
[1]自然油循环变压器的油流分布与温度场研究[D]. 李龙女.沈阳工业大学 2016
硕士论文
[1]油浸式电力变压器温度场及水分扩散分析[D]. 赵卓林.哈尔滨理工大学 2017
[2]电力机车故障分析技术研究[D]. 陈莹莹.大连理工大学 2017
[3]变压器端部电场三维分析及温度场分析[D]. 刘琪.山东大学 2014
[4]油浸式变压器温度场分析与油流对内部温升影响因素研究[D]. 李大建.西南交通大学 2013
[5]油浸式变压器温度场的数值计算与分析[D]. 刘永志.沈阳工业大学 2012
[6]基于热电类比理论的油浸式电力变压器热点温度计算模型[D]. 刘兴鹏.重庆大学 2010
[7]电力机车牵引变压器多物理场分析[D]. 李红艳.湖南大学 2010
[8]电力机车牵引变压器综合测试及故障诊断系统的设计与研究[D]. 付强.中南大学 2008
[9]电力变压器漏磁场及其金属件温升的工程分析与研究[D]. 郑万长.合肥工业大学 2004
本文编号：2944215
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