電力變壓器大電流引線屏蔽的研究.pdf

1、電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備之一，對(duì)電能的經(jīng)濟(jì)傳輸、靈活分配、安全使用具有重要意義，其安全運(yùn)行和使用壽命備受關(guān)注。大型電力變壓器在實(shí)際運(yùn)行中，尤其是變壓器的容量較大時(shí)，其引線電流可達(dá)10-30kA，所產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)與渦流損耗不容忽視，繞組端部漏磁通會(huì)增加金屬結(jié)構(gòu)件和油箱壁的損耗，會(huì)造成變壓器的某些部位過(guò)熱，影響變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)今變壓器市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，降低損耗、降低重量、降低成本是進(jìn)入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的主要指標(biāo)。這就意味著要加大電密和磁密

2、，結(jié)果勢(shì)必導(dǎo)致?lián)p耗增加，損耗要計(jì)入成本。如何解決這一矛盾，已成為變壓器工程中十分關(guān)注的問(wèn)題。
　　工程實(shí)踐中，采用添加屏蔽降低渦流損耗和改善局部過(guò)熱，屏蔽材料和油箱壁材料多種多樣，通過(guò)對(duì)不同材料油箱壁及大電流引線屏蔽的研究分析，可以對(duì)變壓器設(shè)計(jì)和制造提出更加合理和可行的方案，具有重要的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)意義。本課題完成的主要工作如下所述。
　　1、以一臺(tái)500kV油浸式變壓器產(chǎn)品為藍(lán)本，建立合理的三維仿真計(jì)算模型。對(duì)變壓器低壓大電流

3、引線及升高座口的結(jié)構(gòu)件進(jìn)行3D時(shí)諧場(chǎng)仿真計(jì)算，通過(guò)對(duì)油箱壁及屏蔽中磁通密度的采樣值與工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)值的對(duì)比，誤差結(jié)果滿足工程需要。
　　2、為降低大容量電力變壓器油箱壁中的渦流損耗，油箱壁可以采用普通鋼和低磁鋼，屏蔽可以采用磁屏蔽和電磁屏蔽。改變變壓器低壓大電流引線及升高座口的結(jié)構(gòu)件計(jì)算模型中油箱壁和屏蔽的材料組合方式，分別進(jìn)行3D時(shí)諧場(chǎng)仿真計(jì)算。對(duì)比不同材料組合時(shí)引線、油箱壁、屏蔽磁滯損耗及渦流損耗之和的數(shù)值大小，找出最優(yōu)組合。<

4、br>　　3、對(duì)上述兩種模型進(jìn)行磁熱單向耦合仿真計(jì)算，對(duì)比計(jì)算與試驗(yàn)數(shù)據(jù)，誤差結(jié)果滿足工程需要。
　　4、改變上述兩種模型油箱壁和屏蔽的材料組合方式，分別進(jìn)行磁熱單向耦合分析。對(duì)比相同點(diǎn)不同材料組合方式下的溫度，得出最優(yōu)組合方式。
　　5、為節(jié)約成本，在保證磁通密度、溫升在規(guī)定的有效范圍內(nèi)的情況下，對(duì)磁屏蔽厚度進(jìn)行優(yōu)化分析。按等差數(shù)列多次改變引線模型磁屏蔽層厚度，再次進(jìn)行時(shí)諧場(chǎng)和磁熱單向耦合仿真計(jì)算，分別記錄每次損耗、磁通密