新型光伏用分裂变压器磁场及温度场计算

发布时间：2020-06-07 04:50

【摘要】：光伏用分裂变压器作为光伏电站的重要设备,它将逆变器中输送的交流电进行适当升压后输送给相应的电网。因此开展对光伏用分裂变压器的研究,对整个电网安全可靠运行起着非常重要的作用。变压器在运行过程中动、热稳定性问题直接影响供电甚至威胁到变压器的使用寿命。本文在阅读了大量国内外文献的基础上,对全穿越运行状态和暂态状态下10kV级光伏用分裂变压器的漏磁场、温度场以及绕组受力进行了仿真计算,并且通过理论、仿真对比分析得出了变压器绕组轴向、辐向所受应力的大小和分布规律,为光伏用分裂变压器后续的研究和设计提供了参考依据。首先以SCB10-GF-1260kVA光伏用分裂变压器为研究对象,建立了变压器三维计算模型,运用有限元分析软件对其漏磁场进行了仿真计算,得出了分裂变压器在全穿越运行状态下内部漏磁场分布云图和矢量图以及低压绕组轴、辐向磁密分布,找出了漏磁发生的最大位置,给出了分裂变压器绕组漏磁场的分布规律。同时对分裂变压器绕组受力进行了仿真分析,得到了绕组轴、辐向所受到应力云图。同时计算了受力薄弱点低压绕组的轴、辐向应力分布,找出了变压器绕组所受到的应力最大值的位置、大小和方向。给出了全穿越运行状态下分裂变压器各项运行参数。随后采用电磁-热-流耦合场分析方法,并建立考虑了空气流场的流固耦合模型,计算分析了光伏用分裂变压器全穿越运行状态下的三维温度场。得出了分裂变压器内部温度分布云图以及铁心、高压绕组、低压绕组的轴向温度分布,找出了内部温度分布规律和最大温度点位置。通过研究发现光伏用分裂变压器在全穿越运行状态下的温升和最高温度均能满足设计要求。最后考虑到光伏用分裂变压器现场运行状况的复杂性,本文针对分裂变压器在暂态状态下(即由于工作需要将分裂变压器由高压侧励磁突然变换为低压侧励磁,或者反过来由低压侧励磁变换为高压侧励磁的运行状态)其内部的励磁电流进行了仿真计算。分析了暂态情况下变压器内部漏磁场的大小和分布,同时对分裂变压器的动稳定性进行分析和计算。得出了暂态状态下分裂变压器各项运行参数,并且应用能量法计算了绕组变形的形变量。
【图文】：

变压器绕组变形图

D线框模型
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM40

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本文编号：2700871