不对称平衡变压器三维静磁场仿真分析

由于不对称接线平衡变压器绕组结构较为特殊,其短路阻抗需要满足特定约束条件,设计时短路阻抗参数尤为重要.利用有限元软件对不对称接线变压器进行有限元分析,进行三维静磁场仿真.将电磁仿真结果与电磁计算结果进行比较,验证了变压器电磁设计的正确性,为变压器的设计制造提供了理论依据.     

变压器匝间短路分析及研究

绕组匝间短路是电力变压器内部故障的主要形式。本文在对变压器匝间短路进行理论分析的基础上,运用MATLAB对变压器匝间短路状态进行仿真,阐述其故障特征。     

考虑磁滞回线的变压器仿真及保护算法

针对变压器事故有所增加及保护正确动作率普遍偏低的现状,在研究电力变压器励磁涌流和故障电流特性的基础上,利用仿真软件Saber,建立了变压器的精确仿真模型;并对变压器的空载合闸和包括匝间短路的多种故障情况进行了全面系统的仿真计算.最后,基于小波分析理论,利用其对突变信号的强大检测能力,提出了实现变压器保护的新方法,该方法能有效地区分变压器的内外部故障,对匝间短路也同样能精确检测.数字仿真结果验证了所提算法的有效性.     

有限元软件ANSYS电磁学科的使用及其在电力变压器分析中的应用

介绍了大型有限元软件ANSYS电磁学科的使用，并以此为工具对单线圈2D变压器和双线圈3D变压器的电磁过程进行了一个全面详尽的分析。在此基础上，分别引入一个2D静电场和磁场的实例加以进一步说明ANSYS的使用。从两个实例中可以看出，形象化的矢量、曲线圈是人个开发的有限元软件难以达到的。重点对其线圈中每一线饼，甚至每一线匝在空载、常态和短路条件下的受力情况进行一全面的分析，尤其在短路条件下线匝之间存在相互之间的挤压、悬空、反复振动，最终线圈可能受到整体损坏，为进一步故障诊断打下了一定的理论基础。     

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     

基于ANSYS的电力变压器漏电感的计算

应用有限元法讨论了电力变压器中漏磁场的类型和作用,把有限元分析法引入到变压器漏感计算当中.在此基础上对电力变压器建立仿真模型,应用大型有限元分析软件ANSYS对电力变压器的漏感进行分析、计算,并将仿真结果与用传统方法计算出的漏感相比较,其结果基本吻合,验证了所建模型的正确性和有效性.     

变压器内部故障的仿真模型及特性分析

在分析单相双绕组变压器数学模型的基础上，建立一种以磁链作为状态变量的单相变压器内部故障仿真模型．基于所建模型，对双绕组变压器正常运行时典型励磁涌流和绕组匝地匝间短路故障时一次侧电流进行仿真计算及特性分析，仿真波形与理论分析相吻合，验证了所建模型的正确性和有效性。     

基于“场-路”结合分析的高速动车组主变压器稳态特性计算

首先对一台多绕组的动车组牵引主变压器进行了基于ANSYS软件的3-D磁场分析．在此基础上,通过计算磁场能量得到了反映各绕组之间电磁耦合的电感矩阵,通过计算绕组的涡流损耗获得了其附加电阻;接着列写电路方程,用Matlab编程计算了对应多种稳态工况的特性．试验结果证明该方法是有效的．     

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.     

切向电磁力对永磁同步轮毂电机电磁振动的影响

针对传统电磁振动分析多采用径向电磁集中力加载的方式进行,而忽略切向电磁力对电磁振动的影响的不足,提出了一种基于ANSOFT和MATLAB联合仿真以及ANSYS APDL语言的节点力加载方式,综合考虑电机径向电磁力和切向电磁力对电磁振动的影响。基于该方法,开展永磁同步电机瞬态动力学仿真,分别从时域和频域角度分析径向集中力和节点力加载方式下定子内、外侧变形情况,并建立电磁力、定子结构模态与电磁振动三者之间的内在联系。研究结果表明,时域上切向电磁力使得电机定子齿部切向变形明显大于径向。而在频域上,与切向电磁力密切相关的2阶转矩脉动频率对电磁振动的影响也是不可忽略的。