電纜繞組變壓器暫態(tài)漏磁場及短路強度的研究.pdf

1、電纜變壓器是以交聯(lián)聚乙烯電纜為繞組的一種新型電力變壓器，由于這一特殊結構特征，使得電纜變壓器較傳統(tǒng)變壓器具有更高的安全性及可靠性。研究該類變壓器的結構及特性，不但能夠為該類變壓器的設計及制造提供一定的依據(jù)，而且也能為變壓器的發(fā)展方向提供一個新的思路。 本文在明確了電纜變壓器具體結構后，采用“磁場-電路”耦合有限元方法對電纜變壓器的漏磁場建立了數(shù)學模型，并利用此模型模擬變壓器的短路實驗，利用短路阻抗的定義直接求解電纜變壓器的短路阻

2、抗值，在仿真計算與利用傳統(tǒng)變壓器理論公式計算取得一致結果的基礎上，驗證了“磁場-電路耦合”有限元模型及方法在計算此類問題上的適用性。在“磁場-電路”耦合有限元模型及方法得到驗證后，利用其對電纜變壓器的短路特性進行了全面系統(tǒng)地分析。首先，對電纜變壓器二次側突然短路所引起的暫態(tài)漏磁場進行詳盡的分析，得到其漏磁密在短路狀念時的最大值及其具體分布情況；其次，計算得到電纜變壓器最嚴重短路條件下短路電流的峰值及其隨時間的變化情況；再次，因短路電磁力

3、是短路狀態(tài)時暫態(tài)漏磁密及短路電流相互作用的結果，利用洛侖茲力法，求得電纜變壓器各個線匝及線圈所受的短路電磁力，并對短路電磁力進行頻譜分析；最后，采用“第四強度”理論對線匝的短路強度進行校核。變壓器繞組在短路電磁力作用下的響應-振動位移及其所表現(xiàn)出的動態(tài)力對變壓器具有重要的意義，它關乎到變壓器穩(wěn)定性與可靠性。研究表明，振動對變壓器穩(wěn)定性的危害主要來自于軸向，因此對電纜變壓器繞組建立軸向振動模型，首先分析其固有頻率，而后對線圈在瞬態(tài)電磁力作