电磁-热-流弱耦合的变压器绕组温升研究

绕组热问题的研究涉及到电磁学、流体动力学和数值传热学等学科,当前国内外学者未考虑变压器整体油流分布对绕组温升的影响。基于电磁-热-流弱耦合分析法,通过对变压器整体油路三维有限体积分析和绕组杂散损耗有限元数值分析,确定绕组温升数值分析的边界条件,计算绕组区域的温度场,研究绕组区域的铜—油温升和油流分布,考虑分析了不均匀油流分布下绕组区域的散热情况。以提高测温点数量与减小光纤对油路影响为前提,设计进行了高压绕组光纤测温实验,对比实验值与数值分析值,所得误差均在±3.5%以内,证明了耦合方法可直接应用于电力变压器绕组冷却系统的设计与优化。

牵引变压器绕组温升与油流的关联性

为明确牵引负荷下绕组温升与油流速度动态变化的相互跟随性,构建了牵引变压器温升试验平台,模拟各种负荷下绕组和铁心的生热及油流循环过程,并同步测量油温、绕组热点温度以及散热器油流速度.在此基础上,建立了对应的数值计算模型,仿真求解其温度场与油流场.研究结果表明:稳态时油流速度与绕组热点温度基本呈线性关系;阶跃负荷时油流速度有一个冲击回落的过程,油流速度冲击峰值受负荷作用时间和负载系数大小影响,达到峰值时间比绕组热点温度达到峰值迟10 min;连续冲击负荷下,冲击负荷之前的温度与流速只影响绕组热点温度的绝对值,对铜油温差基本无影响.

基于零秒电阻拟合的电机绕组温升测试方法

为了解决直接测试电机绕组零秒温升存在困难的问题,基于零秒电阻拟合方法,对3种温升情况下的电机绕组温升计算理论进行了分析.采用线性最小二乘法确立了零秒电阻的拟合公式,利用金属电阻与温度变化的线性关系得到电机绕组零秒温升的计算方法,进行了温升试验和误差分析,并讨论了中小型电机绕组温升简化测试方法.试验结果表明,该测试方法有效,还可用于多种电机的温升试验测试.

YJKK系列中型高压电动机绕组温升的工程计算方法

针对YJKK系列箱式紧凑型中型高压电机起动温升在工程中难以准确计算的问题,对电机起动时绕组的发热和散热过程进行分析,从工程实用的角度出发,建立了相互关联的电机通风网络模型和发热散热计算模型,对电机发热和散热情况进行计算。以时间为步长,根据在每个时间段内电机的生热量和散热量来计算电机绕组温升。用所建立的模型对YJKK500-4,2500kW电机带不同负载时绕组的温升进行计算,仿真结果与实验结果吻合,满足工程中实用要求。

带电绕组温升测试仪的设计

提出一种四线制测试带电绕组电阻和温升的方法。介绍了测量电路的原理、仪器的组成和功能。用三种试验方法对被测量的热态电阻进行了检验 ,证明仪器具有较好的测量精度和稳定性。

变压器绕组温升的几种算法比较

介绍了变压器绕组热点温升的传统直接测量方法,国家标准计算方法,热电类比模型法,BP神经网络模型和算法。分析每种方法原理并进行比较,得到相应的优缺点。验证BP神经网络模型算法在变压器绕组热点温升中的应用,证明该方法是有效的。

多种拟合函数在绕组温升试验中的适用性分析

采用拟合函数对零时刻电阻值进行数值计算,是精确测量绕组温升的重要方法,而不同的拟合函数对计算结果的影响是造成该项试验数据偏差的重要因素。本文提出了对拟合函数选择的基本要求,从数值数学和物理传热学理论两方面阐述了常用拟合函数的特点,通过试验的方法,提出应优先采用三角函数、指数函数或多项式函数,并就其适用场合进行了说明。

电阻法测量绕组温升数据处理的方法及应用

本文通过研究回归分析法的数学原理,介绍了该方法在电组法测量绕组温升试验中数据处理的应用,特别是利用Excel的可绘制散点图的功能,实现对数据的曲线拟合,数据处理准确、直观、快捷、简易。

三相异步电动机绕组温升的单片机检测

通过开发的单片机检测系统,利用检测小范围电阻值的精密测量电路,自动检测出三相异步电动机的工作绕组温升。

GB4706.1-2005中绕组温升的推导与计算

建立了零秒电阻数学模型,并根据此模型推导出GB 4706.1-2005中给出的温升公式。由于电机断开电源后绕组值随时间下降较快,直接测量零秒电阻难以实现。介绍了零秒电阻的实际计算方法,即通过多次读取断开后的电机绕组值,并根据两种不同情况应用最小二乘法得到电阻与时间的函数关系,再用标准中的绕组温升公式求出最大温升。

电动器具绕组温升测试的不确定度评定

本文利用A类和B类评估方法,对绕组温升测试过程中产生的不确定度各分量进行了评估,并对类似电动器具的温升测试的不确定度主要影响因素进行了探讨。

Excel在绕组温升测量的应用

本文介绍了Excel在线圈绕组温升电阻法结合外推测量方法的具体应用,工作中有较强的实用性和准确性。

强迫油循环变压器温升试验第三绕组温升测量数据偏差的分析

本文对强迫油循环变压器温升试验第三绕组温升测量数据偏差进行计算,并进行实例分析。

油浸式电力变压器绕组温升的多物理场耦合计算方法

为了研究油浸式电力变压器运行过程中绕组温度的分布特性,该文提出了一种计算绕组温升的多物理场耦合有限元计算方法。应用最小二乘有限元法求解油流的流场控制方程,获得速度分布。建立油流与绕组耦合传热问题的统一温度场控制方程,应用迎风有限元法对场域的温度分布进行求解,其中流体及固体间的传热分界面条件能够自动满足。考虑温度对于场域媒质物性参数以及绕组焦耳损耗的影响,将流场与温度场方程通过顺序迭代求解,获得整体场域的最终温度分布。运用该多物理场耦合有限元计算方法对一个油浸式变压器绕组模型进行了分析,并与Fluent软件的计算结果进行了对比。计算结果表明:该文提出的多物理场耦合有限元计算方法与Fluent软件计算的流场分布基本一致,绕组温度分布与Fluent软件的计算结果相比误差小于1K,验证了计算方法的有效性。同时,与经典伽辽金有限元法计算场域温度分布相比,迎风有限元法能够有效地抑制解的非物理振荡,提高了计算方法的稳定性。

变压器冷却方式对绕组温升的影响

1前言 我国上世纪九十年代以前生产的变压器中,冷却装置一般采用圆管式散热器和YF-80/380、YF-100/380或YF-120/380风冷却器。变压器配置的这些冷却设备存在渗漏油、噪声大、站用电能损耗高及维护不便等很多缺陷和问题。为了满足变压器安全可靠运行和降低运行成本的要求,近几年不断对变压器冷却系统实施改造。

天然酯绝缘油对电力变压器绕组温升及过负载特性的影响

通过建立110 kV电力变压器二维流固耦合模型,采用有限体积法对比分析天然酯绝缘油和矿物绝缘油电力变压器绕组的温升特性,然后通过实验对计算方法的正确性进行验证,同时对比分析两种绝缘油在同一变压器中的绕组过负载特性。结果表明:天然酯绝缘油变压器绕组温升略高于矿物绝缘油变压器,二者热点温升相差4.7℃,但天然酯绝缘油可提高变压器温升限值10 K以上,综合考虑天然酯绝缘油变压器绕组的温升特性优于矿物绝缘油变压器;天然酯绝缘油变压器的过负载能力优于矿物绝缘油变压器,并且随着过负载倍数的增大,二者过负载性能差距进一步扩大。

绕组温升测量方法研究

本文介绍家用电器中的绕组温升测量的一般方法,提出认真研究的重要性。

特高压交流变压器绕组温升计算及试验数据对比

利用变压器温升计算专用软件(Tran Calc)对特高压交流变压器的绕组温升以及绕组平均温度梯度进行了计算,对绕组局部结构进行了优化,对计算数据与试验数据进行了对比。

电阻变化法测量绕组温升的探讨

绕组温升是安全标准中的一项重要指标。因导体电阻随温度变化呈现某一规律,所以,测试出断电瞬时的电阻值就可推算出绕组温升。由于绕组断开电源后,温度逐渐下降,所以测得的电阻值并不是绕组断电瞬时的电阻值,我们可以通过短时间间隔读取的电阻测量值,利用作图法和回归分析法来确定断电瞬时的电阻值,从而推算出绕组温升。