用广义特征值法求解变压器绕组中快速暂态电压

为了满足大型变压器线圈中快速暂态仿真计算的需要,将广义特征值法应用于以线匝为单元的线圈等值电路的求解。在忽略损耗或者在电导矩阵可近似地并入电容矩阵的情况下,将电路方程转化为只含有电容矩阵和倒电感矩阵的方程,不但保证了系数矩阵主对角线元素的均匀性,而且可以采用广义特征值法求解,提高了求解电路的规模和解的有效性,并大大节省计算时间。提出了2种从频域解变换到时域解的方法,具有各自的优点。实例计算表明该文方法可用于大型变压器线圈的快速暂态分析。     

基于去极化电流特征量的油纸绝缘变压器等效电路参数辨识

变压器扩展德拜等效电路是分析变压器绝缘老化情况的重要途径,针对变压器等效电路极化支路数及其参数求解难的问题,根据电介质极化响应理论,提出去极化电流时域微分解谱法,分解去极化电流曲线中各个子谱线组成部分,并根据子谱线参数判定等效电路极化支路数和辨识等效电路参数,为构建准确反映变压器油纸绝缘状态的等效电路提供可靠而简便的方法,并通过与其他辨识方法进行对比,验证文中方法的有效性,从而为准确评估变压器绝缘状态提供重要依据。     

变压器线圈暂态的频域分析

建立了变压器线圈频率依赖数字仿真模型。通过局部线圈等值电路与整体变压器线圈等值电路相结合，既可以计算整体变压器线圈的暂态电压分布，也可以计算局部线圈匝间电压分布。该模型还可以用于变压器在线条件下的暂态分析。实例计算与实测的结果吻合得很好。     

用于变压器线圈暂态分析的导线内阻抗的计算

推导了变压器线圈以线匝为单元的内阻抗的计算模型。模型包括在大约５００ｋＨｚ以下频率范围先用二维时变场的有限元法计算１０多种常用线规的内阻抗作为样本，然后通过人工神经网络学习形成权重系数，以备实际变压器暂态频域分析使用；在大约５００ｋＨｚ以上频率范围，内阻抗采用薄板解析公式计算。     

利用有限元法进行电力变压器绕组电动力的分析计算

利用有限元算法分析了三相电力变压器绕组各线匝在不同运行模式下电磁力的振动，并用电路参数的不同聚值对应变压器的不同运行模式－空载、常态和短路。分析结果表明：内绕组在径向受到压力，外绕组在径向受到张力，内、外绕组轴向电磁力比径向力小很多，而相邻线饼或线匝间由于电磁力的原因存在相互挤压。尤其在短路条件下，巨大的电动力将使变压器线圈产生变形，其局部或整体受到破坏，最后导致变压器发生故障。     

变压器匝间短路故障电-磁-热多物理场协同分析

电力变压器是电力系统的关键核心设备，变压器的运行状态直接影响供电的可靠性。针对实际实验中变压器匝间短路系列故障设置困难问题，采用有限元仿真软件建立与实际变压器一致的电磁场仿真模型，分析了变压器空载时电流电压特性，验证了模型的准确性；建立了变压器低压侧匝间短路故障仿真模型和电路模型，得到了匝间短路时绕组电流变化趋势和电磁关系变化方程。研究了短路匝数不同对变压器绕组电流和电磁参数的影响，从短路4匝到16匝，短路电流最大值从14.5 kA降到4.2 kA，磁场的最大值为正常值的20多倍；建立了变压器三维温度场模型，对比了变压器正常和不同匝间短路故障工况时的温度场分布，发生4匝短路故障时，匝间短路绕组部分温度达到500 ℃，并且随着短路匝数的增加短路绕组部分温度上升，而其他部分温度变化在100 ℃以内，结果表明匝间短路故障会严重影响短路绕组部分温度场分布，而对其它部分影响较小     

《国家科技成果推广计划》项目

《国家科技成果推广计划》项目１１０ｋＶ有载调压电力变压器编号：Ｔ９６００２２该变压器采用成型纸筒、油导向冷却、高压线圈内垫绝缘、独立调压绕组等新技术和结构，绕组安匝平衡，绝缘可靠，产品性能稳定。该变压器使用立式绕线机绕制线圈、冷压接连接线圈引线等先进...     

利用有限元法进行电力变压器绕组电动力的分析计算

利用有限元算法分析了三相电力变压器绕组各线匝在不同运行模式下电磁力的振动 ,并用电路参数的不同取值对应变压器的不同运行模式—空载、常态和短路 .分析结果表明 :内绕组在径向受到压力 ,外绕组在径向受到张力 ,内、外绕组轴向电磁力比径向力小很多 ,而相邻线饼或线匝间由于电磁力的原因存在相互挤压 .尤其在短路条件下 ,巨大的电动力将使变压器线圈产生变形 ,其局部或整体受到破坏 ,最后导致变压器发生故障     

续流支路对感应线圈发射器性能的影响

为抑制感应线圈发射器工作过程中的反向充电问题,给出了续流支路的电路模型,分析了续流支路的工作过程;利用有限元软件建立了感应线圈发射器的仿真模型,对含续流支路和不含续流支路的感应线圈发射器性能进行了仿真分析。其中,含续流支路的感应线圈发射器效率为5%,不含续流支路的为5.7%。仿真结果表明:续流支路可以抑制储能电容器的反向充电,使电枢具有较好的加速过程和内弹道特性,但同时会降低感应线圈发射器的效率。此外,不论是否含有续流支路,电枢受到的电磁力都存在制动力区间。     

电力变压器的励磁涌流和匝间故障识别新方法

在引入瞬时功率Pq分解的基础上，提出了一种依据变压器两侧三相差瞬时有功功率和瞬时无功功率中直流分量比值的变化关系来识别变压器励磁涌流和匝间短路故障的新方法．该方法既具有传统变压器电流差动保护简便易行的优势，同时又从平均有功与平均无功相对变化关系出发，进一步揭示了变压器励磁涌流与匝间短路故障本质上的不同．EMTP仿真实验结果表明：该方法简单可靠，识别效果显．     

热辐射和绕组绝缘纸对自然对流下的变压器温度影响

为考虑在实际中热辐射和绕组绝缘纸对变压器自然对流的温度场影响，文中以 1台SSZ20-63000/110的油浸式变压器为原型，建立了包含垫圈、绝缘纸筒、压板、绕组绝缘纸和黑体热辐射的变压器热点温升物理计算模型，通过一种基于有限元的方法研究了热辐射和绕组绝缘纸对变压器自然对流的温度场影响。结果表明：在自然对流情况下，热辐射会使得绕组的热点温度和温升值发生小幅度升高，而绕组表层绝缘纸使得绕组的热点温度和温升值大幅度升高；热辐射不会影响热点的位置分布，而绕组绝缘纸会使热点位置发生下移；虽然热辐射对绕组的热点温度影响较小，但是和绕组绝缘纸一起考虑时影响较大。可见仿真计算时最好不要忽略热辐射和绕组绝缘层，否则与实际值相差过大。     

声信号的频域分析方法及其在电气绝缘无损检测中的应用

随着电压等级的不断提高，绝缘系统中的缺陷对整个电力系统的危害越来越大，为了寻找一种准确，简单和可靠的绝缘检测方法，研究了绝缘体在外力作用下产生声信号的频域特性，采用了瞬时平均功率，峰值频率，加权特征频率和平均功率谱等参数来描述绝缘体的内部结构特征，提出了可用于模式识别的面积函数等特征表述。     

彩色显象管环鞍型偏转线圈绕线分布的数学模型

本文提出的线圈绕线分布的数学模型是为了解决彩色显象管环鞍型偏转线圈的计算机辅助设计.该模型将旋转对称面上过两点绕线的最短径原理与线性插值方法相结合,只需确定线圈的绕线分布参量或特征截面上的绕线分布,就可获得线圈的整体绕线分布.减少了信息输入和实验工作量,提高了精度.应用本模型分析了一组环鞍线圈的偏转场参量,计算与测量结果基本一致.     

变压器绕组热点温度热电类比计算模型仿真分析

变压器绕组的热点温度是决定变压器过载能力和油纸绝缘老化率的关键因素。在传统热理论基础上,考虑了温度对油粘度的影响,结合热电类比方法和IEEE推荐的热点温升模型提出一种预测变压器绕组热点温度的仿真模型。采用Runge-Kutta方法求解变压器实时的顶层油温和变压器绕组的热点温度,并与100kVA/5kV(ONAN)试验变压器的实测温度数据进行对比,仿真结果与实测数据有较好的一致性。     

变压器纵绝缘设计中冲击响应电压分布的仿真分析

讨论了不同频率下电力变压器绕组等值电路的建立原则,提出了一种适用于高频冲击作用的变压器绕组等值电路模型。采用pspice仿真软件对雷电波冲击作用下变压器绕组的暂态响应电压进行了仿真分析,比较了两种不同设计方案中变压器绕组的冲击响应电压分布情况,验证了变压器绕组分区绝缘结构的合理性。     

基于顶层油温的变压器绕组热点温度计算改进模型

油浸式电力变压器绕组热点温度是影响变压器绝缘寿命的重?瘟浚氡溲蛊鞫ゲ阌臀旅芮邢喙亍？悸欠窍咝匀茸?变压器断路阻抗、油粘滞度以及绕组损耗随温度的变化,引入粘滞度与损耗关于温度变化的修正因子,提出一种基于顶层油温的变压器绕组热点温度改进模型。模型参数选用Levenberg Marquardt算法进行估算。对比实验室温升用试验变压器实测数据,该模型在欠负载(90%)、额定负载(100%)以及过负载(110%)下,显示了较好的一致性,特别在动态负载下,能够较好地描述各暂态温度变化情况,为变压器绕组热点温度计算提     

不同纳秒脉宽电压下变压器绕组电压分布研究

为研究快速暂态过电压(VFTO)、雷电波进入变压器引起高压绕组电压分布的规律,进行了不同纳秒脉冲宽度电压下绕组电压分布研究。基于一台带抽头的10 k VA-220 V/2 400 V变压器,搭建试验平台,测量和分析了不同脉宽电压下的绕组电压分布;基于COMSOL Multiphysics有限元软件计算了绕组电容参数矩阵并建立多导体传输线模型(MTLs),仿真计算了绕组电压分布;使用MTLs仿真计算和试验测量得到的绕组电压分布具有很好的一致性。深入分析得出:除波头时间外,脉冲宽度是影响绕组电压分布的重要原因,电压脉冲宽度越小,绕组电压分布越不均匀。     

基于磁-热-流耦合的非晶合金变压器运行特征分析

非晶合金变压器绕组及其铁心一般采用矩形结构,其运行损耗引起的不平衡温升更易导致绕组绝缘劣化,影响供电可靠性。针对非晶合金变压器特殊的绕组结构,分析计算非晶合金变压器绕组温升,预测其热点温度,对矩形绕组结构变压器的设计优化和运行控制具有理论指导意义。本文基于三维磁-热-流多物理场耦合仿真计算和温升试验,以一台型号为SBH15-M-200/10的三相油浸式非晶合金配电变压器为研究对象,分析其额定负载下的运行特征,仿真计算各绕组的热点温度,并通过短路法温升试验对仿真结果的正确性进行了验证。研究表明：三维磁-热-流多物理场耦合计算非晶合金变压器绕组热点温度值与温升试验结果的相对误差小于5%,所研究非晶合金变压器绕组的热点温度出现在B相低压绕组的中上部,热点温度达到64.77℃     

基于轴承座结构的轧制力补偿与修正装置研究

针对轧钢机轧制压力测试的准确性要求,提出了一种用于补偿轧制压力测试的传感器结构。该新型结构传感器有利于提高一般轧制压力测试传感器测试值的正确性,并进行适当的补偿与修正,避免因由轴承座与机架之间的摩擦力对传感器获取值的影响,改善了传感器的工作性能。建立补偿与修正轧钢机轧制压力测试装置的力学模型,并对该装置在工作时的测试特性进行了受力分析。在研究补偿与修正装置设计的基础上,开展装置的结构设计、理论分析和有限元验证。研究了常规轧制压力测试因忽视轴承座与机架之间的摩擦力对传感器获取值引起误差的因素,并提出了由附加拉杆传感器对传统轧制压力传感器测试值进行补偿与修正加以解决的办法。     

光纤变压器绕组温度在线检测系统

针对变压器内绕组易发热的情况,研制了一种新型的光纤式温度在线检测系统。该系统基于光纤Bragg光栅传感原理,对接收到的光信号进行解调,实现对变压器绕组上易发热点进行实时在线监测。光纤光栅测温系统具有抗电磁干扰能力强、体积小、耐腐蚀、绝缘性能强等优点,对变压器整体的智能化测试有重要意义。