一种单相阶梯接缝变压器铁芯的空载损耗计算方法

提出了一种适用于大型单相变压器阶梯接缝结构铁芯的空载损耗计算方法。该方法首先运用等效磁特性方法对铁芯阶梯接缝区进行等效分析,得出接缝区的等效材料特性,然后将一个工作周期按等时间间隔进行划分,分别计算各个时刻铁芯的静态磁场分布,通过样条插值得到磁感应强度随时间变化的曲线,最后运用快速傅里叶变换算法对磁感应强度曲线进行离散,提取出磁感应强度各次谐波幅值,并将其在对应频率的损耗曲线上进行线性插值得到损耗值,将各单元所有损耗值进行求和得到总损耗值。以一台实际工程中的大型单相变压器为模型,分别采用提出的方法及不考虑铁芯接缝结构的传统计算方法对其空载损耗进行计算,并将计算结果与变压器空载试验的结果进行对比,结果表明,提出的方法比传统方法得到的结果更趋近于测量值,在50%~100%的额定电压范围内,精度最高可提高9.8%。     

机电统一数学模型中发电机动态参数的数值计算

已有的大型汽轮发电机轴系扭振的计算,其发电机数学模型的参数均采用常数,未充分考虑实际工况下铁芯涡流和饱和程度对参数的影响,给计算带来较大误差.为此提出大型汽轮发电机动态参数的场路结合计算法,既考虑了铁芯涡流效应又考虑了饱和对动态参数的影响.     

汽轮发电机中三维行波涡流电磁场的有限元计算

本文在全面地考虑了汽轮发电机内部复杂结构和定子铁芯材料非线性的条件下,应用有限元法,求解了三维行波涡流电磁场的问题;针对定子齿槽和通风沟的影响,提出了等效磁导率的解决方法;证明了在三维行波场的有限元计算中,泛函的变分与圆周角θ无关.文中以QFQS-200-2型汽轮发电机为例,作了典型工况的计算,计算结果与实测值是吻合的.     

集成铁芯变流器及其磁路设计研究

集成铁芯变流器是将变流器的变压器和电感器恰当地组合在一个铁芯上.它能显著减小铁芯的体积和重量而不影响变流器所需的电特性.本文讨论两种集成铁芯型式的变流器,研究集成铁芯的分析、计算及其设计.给出变流器采用集成铁芯时所减小的体积和重量的计算方法.     

浅谈变压器铁芯多点接地故障检测及处理

变压器是电力系统的主要设备,具有变换电压、分配和传输电能等作用.变压器是电力系统稳定运行的保障,变压器铁芯多点接地故障是变压器最为常见的故障,占变压器总事故中的第三位,而大型变压器出现铁芯多点接地故障的台数占总运行台数的3％左右.变压器铁芯多点接地故障轻者会造成铁芯局部过热,严重者会造成铁芯局部烧损.及时发现变压器铁芯多点接地故障,可以准确的检测出变压器铁芯多点接地的故障点并尽快排除变压器铁芯多点接地故障.     

电力变压器铁芯温度场的数值模拟研究

变压器铁芯温度场是比较典型的流体-构件耦合场.本文系统论述了这种耦合场的数值模拟方法,对铁芯工作磁密、油道尺寸、油流速度、进油温度等影响铁芯温升的因素进行了分析计算.试验结果表明,适当提高工作磁密、合理设计油道尺寸、综合考虑油道设置、尽量采用较高油流速度和较低进油油温对提高变压器运行效益、降低铁芯温升是有实际意义的.     

水轮发电机端部各向异性涡流场分析的数学模型

为合理设计大型水轮发电机端部结构，考虑到叠层结构定子铁芯的各向异性及非线性，建立了包括定子铁芯边段在内的水轮发电机端部涡流场分析的数学模型。提出了边界条件处理的新方法。在求解变量的选择上，采用了在不同的求解区域分别引入不同的求解变量——在涡流区用修正矢量磁位，在非涡流区用标量磁位，使计算量大大减少。与以前不包括定子铁芯的端部涡流场分析模型相比，该模型能更准确地计算铁芯边段附近的磁场，故该模型对于研究大型水轮发电机的端部损耗及局部过热具有重要意义。     

"对称三角形圆截面卷铁芯三相配电变压器"节能分析与研究

针对三角形结构的圆截面卷铁芯三相配电变压器,主要从磁路(磁路分析、高次谐波)、空载损耗(磁滞损耗、涡流损耗)及空载电流等方面进行分析推理计算,证明此对称三角形圆截面卷铁芯三相配电变压器是节能型变压器.     

各向异性媒质中三维涡流场的等效源法

提出计算各向异性媒质中三维涡流场的等效源法。该法是将各向异性媒质中涡流场问题转化为附加等效源的各向同性媒质中涡流场问题。还提出实现等效源法的迭代算法，该算法是用通常的求解各向同性媒质中涡流场的方法（如有限元法、边界元法、模拟源法等）迭代计算附加等效源的各向同性媒质中涡流场。文中还给出了等效源迭代算法的收敛条件。由于每次迭代都可以利用计算各向同性场的中间结果，所以迭代计算所需的机时不多。文中给出了计算实例。     

非晶合金变压器铁心振动的实验研究

利用振动测试系统,对非晶合金变压器单框铁芯在不同的支撑条件下的振动信号进行了研究.分析得出支撑边界条件对非晶合金变压器铁芯振动的影响,提出了适当地支撑可减少铁芯的振动.对于降低非晶合金变压器的振动和噪声的研究具有重要的意义.     

基于FLUX3D的三相三芯柱变压器油箱和夹件涡流损耗

电力变压器的涡流损耗计算,对于提高变压器的稳定性、安全性和高效性具有重要意义.首先,从三相三芯柱变压器铁芯拓扑结构出发,基于统一磁路(unified magnetic equivalent circuit,UMEC)推导了考虑绕组耦合的三相三芯柱变压器电磁模型.然后,将电磁模型与涡流损耗经验公式联立,计算出电力变压器油箱和夹件的涡流损耗值.最后,借助有限元仿真软件FLUX3D,为变压器建立一个有限元模型,建模过程中考虑了油箱和夹件的涡流损耗.将所得涡流损耗结果与FLUX3D软件建模分析的结果进行对比,证明了涡流损耗研究方法和FLUX3D软件的有效性.基于该软件的建模与涡流损耗计算方法的探究对电力变压器的研发、生产和应用具有一定的前瞻性.     

变压器铁心电磁振动仿真及影响因素研究

为了研究变压器铁心的电磁振动的多场耦合问题,使用应变能原理修正铁心磁-结构耦合关系对变压器铁心的本体振动进行仿真研究.将硅钢片磁化特性曲线导入到仿真模型中,计算得到线圈中的电流密度以及铁心闭合回路中的磁感应强度分布,实现电场与磁场的耦合.利用应变能原理对磁致伸缩力进行等效,并以等效磁致伸缩力为耦合变量对铁心进行结构瞬态动力分析,得到铁心本体的振动分布.分析铁心电磁振动的影响因素,结果表明:随着铁心预紧应力增大,硅钢片磁致伸缩增量比值增大,铁心振动加剧;随着铁心叠片方向上的弹性模量增大,铁心振动量逐渐降低.仿真结果定性地验证了装配工艺对铁心振动的影响规律.     

变压器直流扰动多物理参数变化特性

本文针对变压器直流扰动多物理参数变化问题,研究不同直流扰动状态下多物理参数变化特性。构建变压器直流扰动状态下多物理场模型,分析绕组/铁芯振动机理与箱体涡流损耗原理。通过变压器多物理场顺序耦合算法循环迭代求解电磁参数,将电磁参数作为机械、涡流场输入参数,进一步求解振动加速度及损耗参数。通过多物理场顺序耦合算法,仿真分析变压器不同直流扰动状态下电磁参数与机械振动、箱体涡流损耗的变化情况及对应关系。进一步,搭建动模实验平台,采集变压器不同直流扰动状态下内部绕组电流、励磁电流及振动加速度数据,并与仿真结果进行对比,验证本文方法的有效性和正确性。     

溢流阀在线检测系统先导阀芯材料的选择

针对溢流阀在线检测系统中,先导阀芯材料的选择问题,首先从阀芯材料必须满足电涡流传感器检测条件和符合力学设计要求两个方面出发,分析了传感器的变压器型等效电路和阀芯的力学载荷特性。借助有限元法,得到了四种不同阀芯材料时,传感器线圈阻抗随检测距离变化的规律,以及阀芯上应力和位移的分布规律,研究了阀芯疲劳特性与弹簧预紧力之间的关系。最后对比选取了合适的阀芯材料。结果表明,磁性材料不锈钢和灰铸铁不满足传感器检测的条件,铝合金材料不满足阀芯的力学性能的设计要求,而紫铜材料两方面性能均满足要求,溢流阀在线检测系统中先导阀芯更适合选用紫铜材料。     

考虑叠片效应的变压器铁心多场仿真模型研究

为了提高电力变压器铁心噪声预估的准确性,通过修正铁心的动力学参数,利用能量法分配等效磁致伸缩力载荷,建立电磁-结构-声场耦合的仿真计算模型。应用有限元方法求解了三相三柱变压器铁心在空载条件下的磁通密度分布、表面振动速度分布以及声场分布,对比实验测量与铁心模型仿真结果,发现修正后的铁心模型噪声仿真结果与实验吻合度更高;该数值计算模型为预估变压器铁心振动噪声提供了更为准确的分析手段。     

一种改进的非晶合金变压器空载损耗计算

针对非晶合金变压器铁心片厚度小和电阻率高的低空载损耗的特性,提出了一种改进的铁心重量及空载损耗计算方法;该方法基于Sigmoidal函数对非晶合金单位损耗曲线进行最小二乘拟合,针对铁心柱和铁轭具有不同的磁感应强度值分别进行空载损耗计算。通过对不同容量非晶合金变压器的改进计算,与试验所得数据进行对比。结果表明,改进的Sigmoidal曲线拟合及分区计算空载损耗较传统的经验公式计算误差小,更加接近实际,所提出的非晶合金改进计算方案是切实可行和有效的。     

机铁耗磁体斜边永磁电的解析计算

在Slemon和Xian Liu表面置磁型永磁电机改进铁耗算法的基础上,分别推导了考虑磁体边缘斜角时定子齿与轭的磁通密度的幅值及其时间变化率的表达式,结合涡流损耗的基本概念,分别提出了永磁电机定子齿与轭的平均涡流损耗密度的解析计算方法,由此建立了永磁电机铁耗的解析模型。经实验测试和分析可知,实验结果与模型计算结果基本吻合,证明此方法正确、可靠。解析法计算精度高,与电机尺寸及材料属性的关系明显,为永磁电动机的设计和优化提供了有力的工具。     

蒸汽发生器管道涡流检测细小缺陷的计算

对蒸汽发生管道涡流检测中的细孔状缺陷进行了模拟,涡流探头为一对差动式Bobbin线圈.求解过程分为两步:首先分析线圈在无缺陷管道中产生的入射场,然后把缺陷看成一个等效电流源,计算缺陷引起的扰动场.入射场存在解析解,扰动场使用体积分方程法求解.计算结果表明这种方法计算量小,结果正确.     

等软磁源法计算三维涡流电磁场

本文论述了三维涡流场可分解为解耦的电场及磁场边值问题，推出了一种求解的等效磁源法。本文正确地选定了磁源的类型及分布，推导了计算公式，计算了在均匀交变磁场中导体球表面的磁感应强度，结果与解析解相符，证明了方法的有效性．