Y/△变压器绕组匝间短路电磁-振动特性
发布时间：2022-12-17 09:00
随着我国经济的飞速发展及社会生产力的快速提高,电压等级及电网容量不断增加。变压器作为电力系统中的核心设备之一,在电压转换和电能分配等方面发挥着至关重要的作用,其能否稳定运行关系着整个电网的安全性和稳定性。绕组线圈间发生短路故障是变压器常见的内部故障之一,内部线圈间的绝缘老化和破损是造成匝间短路故障的主要原因。变压器绕组匝间短路往往伴随着电流增大、漏磁增加、铁心及绕组振动加剧的现象,持续运行在此状态,可能会造成设备烧毁甚至整个电网瘫痪。本文依托于国家自然科学基金项目（51507027）、吉林科技创新发展计划项目（20166014）、吉林省科技发展计划项目（20190303007SF）,对Y/A变压器绕组不同位置发生匝间短路故障时的电磁特性、振动规律进行研究。本文首先介绍了棱边有限元法的计算原理,并通过仿真计算验证了棱边有限元法求解磁场问题的准确性和有效性。其次,以单相变压器为例建立电磁耦合模型,动态电感通过磁场模型求得,时域电流基于电路模型获取,将动态电感和时域电流作为关键参数通过循环迭代实现电磁耦合,并通过算例分析验证所建变压器电磁耦合模型能够有效模拟变压器的电磁特性。在此基础上,构建...
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
1.1.1 课题的研究背景
1.1.2 课题的研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 变压器绕组匝间短路研究现状
1.2.2 变压器漏磁场研究现状
1.2.3 变压器绕组短路电动力研究现状
1.3 主要研究内容
第2章 变压器电磁耦合关键参数计算方法
2.1 有限元计算方法
2.1.1 EMEF计算原理
2.1.2 算例分析
2.2 变压器电磁耦合模型
2.2.1 磁场模型计算动态电感
2.2.2 电路模型计算时域电流
2.2.3 电磁耦合迭代原理
2.2.4 算例分析
2.3 绕组受力计算原理
2.4 本章小结
第3章 基于电磁耦合的Y/△变压器绕组匝间短路电磁特性
3.1 变压器磁通分布
3.2 变压器匝间短路电磁耦合状态方程
3.2.1 磁场模型
3.2.2 电路模型
3.3 磁场-电路耦合迭代
3.4 仿真分析
3.4.1 变压器额定运行
3.4.2 同相不同位置匝间短路
3.4.3 不同相匝间短路
3.5 实验验证
3.6 本章小结
第4章 Y/△变压器绕组匝间短路振动特性
4.1 变压器振动谐响应模型
4.1.1 绕组振动谐响应数学模型
4.1.2 变压器电磁-振动谐响应分析
4.2 仿真计算
4.2.1 额定运行
4.2.2 同相不同位置振动谐响应分析
4.2.3 不同相振动谐响应分析
4.3 动模实验
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]稳态条件下变压器绕组轴向振动分布特性研究[J]. 余长厅,黎大健,陈梁远,颜海俊. 高压电器. 2019(11)
[2]电磁-热-流弱耦合的变压器绕组温升研究[J]. 井永腾,王宁,李岩,郭昊. 电机与控制学报. 2019(10)
[3]牵引变压器绕组改进型频率响应建模与径向变形故障分析[J]. 周利军,李威,江俊飞,高仕斌,严静荷. 电力自动化设备. 2019(07)
[4]交直流混杂模式下变压器励磁电流谐波与箱体损耗映射研究[J]. 潘超,王格万,蔡国伟,杜毅. 电工技术学报. 2019(13)
[5]基于改进参数辨识的三绕组变压器绕组状态在线监测方法[J]. 陈一鸣,梁军,张静伟,余江,张利. 高电压技术. 2019(05)
[6]带补偿变压器的500kV自耦变压器短路阻抗调整方法分析[J]. 黎大健,陈梁远,张玉波,余长厅. 变压器. 2019(05)
[7]高频变压器磁场和温度场的瞬态特性分析[J]. 刘洁苇,吕运强,李琳,陈彬. 高电压技术. 2019(04)
[8]基于变压器电压电流图形特性的绕组变形在线监测方法[J]. 李成祥,朱天宇,姚陈果,夏麒,米彦,赵仲勇. 高电压技术. 2018(11)
[9]基于场路耦合的变压器绕组匝间短路电磁谐响应分析方法[J]. 潘超,米俭,王格万,蔡国伟,张永会. 电工技术学报. 2019(04)
[10]基于重复脉冲法的变压器绕组匝间短路故障诊断[J]. 唐治平,彭敏放,李光明,万勋,刘荣胜. 电力自动化设备. 2018(10)
博士论文
[1]大型变压器多次短路工况下的电磁特性与绕组累积效应研究[D]. 王欢.沈阳工业大学 2018
硕士论文
[1]新型光伏用分裂变压器磁场及温度场计算[D]. 邱一航.沈阳工业大学 2019
[2]基于参数辨识的自耦变压器绕组变形监测[D]. 张佳佳.华北电力大学 2019
本文编号：3719630
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
1.1.1 课题的研究背景
1.1.2 课题的研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 变压器绕组匝间短路研究现状
1.2.2 变压器漏磁场研究现状
1.2.3 变压器绕组短路电动力研究现状
1.3 主要研究内容
第2章 变压器电磁耦合关键参数计算方法
2.1 有限元计算方法
2.1.1 EMEF计算原理
2.1.2 算例分析
2.2 变压器电磁耦合模型
2.2.1 磁场模型计算动态电感
2.2.2 电路模型计算时域电流
2.2.3 电磁耦合迭代原理
2.2.4 算例分析
2.3 绕组受力计算原理
2.4 本章小结
第3章 基于电磁耦合的Y/△变压器绕组匝间短路电磁特性
3.1 变压器磁通分布
3.2 变压器匝间短路电磁耦合状态方程
3.2.1 磁场模型
3.2.2 电路模型
3.3 磁场-电路耦合迭代
3.4 仿真分析
3.4.1 变压器额定运行
3.4.2 同相不同位置匝间短路
3.4.3 不同相匝间短路
3.5 实验验证
3.6 本章小结
第4章 Y/△变压器绕组匝间短路振动特性
4.1 变压器振动谐响应模型
4.1.1 绕组振动谐响应数学模型
4.1.2 变压器电磁-振动谐响应分析
4.2 仿真计算
4.2.1 额定运行
4.2.2 同相不同位置振动谐响应分析
4.2.3 不同相振动谐响应分析
4.3 动模实验
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]稳态条件下变压器绕组轴向振动分布特性研究[J]. 余长厅,黎大健,陈梁远,颜海俊. 高压电器. 2019(11)
[2]电磁-热-流弱耦合的变压器绕组温升研究[J]. 井永腾,王宁,李岩,郭昊. 电机与控制学报. 2019(10)
[3]牵引变压器绕组改进型频率响应建模与径向变形故障分析[J]. 周利军,李威,江俊飞,高仕斌,严静荷. 电力自动化设备. 2019(07)
[4]交直流混杂模式下变压器励磁电流谐波与箱体损耗映射研究[J]. 潘超,王格万,蔡国伟,杜毅. 电工技术学报. 2019(13)
[5]基于改进参数辨识的三绕组变压器绕组状态在线监测方法[J]. 陈一鸣,梁军,张静伟,余江,张利. 高电压技术. 2019(05)
[6]带补偿变压器的500kV自耦变压器短路阻抗调整方法分析[J]. 黎大健,陈梁远,张玉波,余长厅. 变压器. 2019(05)
[7]高频变压器磁场和温度场的瞬态特性分析[J]. 刘洁苇,吕运强,李琳,陈彬. 高电压技术. 2019(04)
[8]基于变压器电压电流图形特性的绕组变形在线监测方法[J]. 李成祥,朱天宇,姚陈果,夏麒,米彦,赵仲勇. 高电压技术. 2018(11)
[9]基于场路耦合的变压器绕组匝间短路电磁谐响应分析方法[J]. 潘超,米俭,王格万,蔡国伟,张永会. 电工技术学报. 2019(04)
[10]基于重复脉冲法的变压器绕组匝间短路故障诊断[J]. 唐治平,彭敏放,李光明,万勋,刘荣胜. 电力自动化设备. 2018(10)
博士论文
[1]大型变压器多次短路工况下的电磁特性与绕组累积效应研究[D]. 王欢.沈阳工业大学 2018
硕士论文
[1]新型光伏用分裂变压器磁场及温度场计算[D]. 邱一航.沈阳工业大学 2019
[2]基于参数辨识的自耦变压器绕组变形监测[D]. 张佳佳.华北电力大学 2019
本文编号：3719630
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