GIC作用下三相五柱變壓器的振動仿真研究.pdf

1、地磁暴災害時有發(fā)生，電網(wǎng)中的地磁感應(yīng)電流(GIC)侵害電力變壓器的問題逐漸受到變壓器設(shè)計、生產(chǎn)以及電力運行部門的關(guān)注。特別是隨著電網(wǎng)規(guī)模的增大和電壓等級的提高，流經(jīng)變壓器的GIC幅值增大，由GIC侵入引起的變壓器振動強度增大、噪聲加劇的現(xiàn)象變得更加嚴重，威脅變壓器安全運行，降低變壓器的使用壽命，對周邊居民的身心健康造成不良影響。
　　為了得到電力變壓器在GIC作用下的振動特性，本文通過分析GIC影響變壓器振動的機理，建立了變壓器在

2、GIC作用下的電路-磁場-機械場的三維耦合模型，以三相五柱變壓器為例進行了仿真計算，主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)通過對硅鋼片磁致伸縮特性的研究，提出了等效磁致伸縮力的計算方法，在測量硅鋼片磁致伸縮曲線的基礎(chǔ)上，運用彈性力學相關(guān)理論，推導了鐵芯磁致伸縮力的計算公式。
　　(2)基于變壓器的等效電路、求解三維渦流場的(A，φ-A)方法和變壓器振動的基礎(chǔ)理論，建立了GIC作用下變壓器的電路-磁場-機械場三維耦合模型，可用于分析變

3、壓器勵磁電流、磁通密度以及振動位移。
　　(3)以某臺三相五柱變壓器為例計算了不同GIC作用下鐵芯振動位移的分布，得到不同GIC作用下變壓器的勵磁電流、磁通分布以及振動位移的時域、頻域特性，驗證了本論文模型、方法的可行性與正確性。
　　(4)通過變壓器鐵芯不同位置在不同GIC下的振動仿真，找到了變壓器結(jié)構(gòu)在振動過程中的薄弱環(huán)節(jié)，并提出了變壓器減振降噪的措施。
　　本文所建立的模型及仿真結(jié)果，可用于指導變壓器結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計