電力變壓器匝間絕緣故障數(shù)值仿真分析方法研究.pdf

1、變壓器是電力系統(tǒng)重要設(shè)備之一，其匝間絕緣故障發(fā)生率較高，給電力系統(tǒng)帶來(lái)嚴(yán)重危害。若能在變壓器檢修前準(zhǔn)確判斷故障性質(zhì)并確定故障點(diǎn)位置，就可以減少檢修人員的工作量及人力和物力的浪費(fèi)。由于變壓器是通過(guò)磁場(chǎng)將一次線(xiàn)圈和二次線(xiàn)圈聯(lián)系在一起的強(qiáng)非線(xiàn)性模型，匝間絕緣故障機(jī)理復(fù)雜，因此對(duì)變壓器內(nèi)部故障認(rèn)識(shí)不精確、不徹底已經(jīng)成為制約變壓器故障診斷發(fā)展的瓶頸。鑒于變壓器內(nèi)部故障的復(fù)雜性，本文對(duì)變壓器匝間絕緣故障的數(shù)值仿真進(jìn)行了研究，詳細(xì)分析了故障變壓器的內(nèi)

2、部磁場(chǎng)及繞組端部電氣量，以期為變壓器匝間絕緣故障的診斷及定位提供理論依據(jù)。
　　利用ANSYS軟件建立變壓器正常狀態(tài)與故障狀態(tài)下的有限元模型，以便對(duì)故障變壓器的內(nèi)部磁場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算分析。提出了一種基于有限元模型的變壓器內(nèi)部磁場(chǎng)計(jì)算方法，并對(duì)變壓器不同位置發(fā)生不同程度的匝間絕緣故障時(shí)的磁場(chǎng)分布進(jìn)行計(jì)算?；陔姶艌?chǎng)的仿真計(jì)算結(jié)果，詳細(xì)分析了變壓器故障類(lèi)型、程度及位置與變壓器內(nèi)部漏磁的關(guān)系。仿真分析表明:變壓器繞組發(fā)生故障的匝數(shù)越多，漏磁通

3、越多;故障點(diǎn)越靠近繞組中部，磁場(chǎng)分布變化越明顯，這可為變壓器匝間絕緣故障的診斷及定位方法提供參考。
　　為進(jìn)一步研究變壓器匝間絕緣故障時(shí)的特征，并探索表征故障程度的電氣特征量，基于變壓器特征參數(shù)建立了匝間短路故障仿真模型，通過(guò)分析變壓器故障前后的電氣量變化規(guī)律獲取表征匝間絕緣故障的電氣特征參數(shù)。利用Matlab中Simulink模塊建立故障變壓器的仿真模型，對(duì)繞組在不同位置以及不同短路匝數(shù)情況下的變壓器端部電氣量進(jìn)行仿真研究，并對(duì)