磁场-结构场双向耦合作用对变压器绕组轴向振动过程的影响

变压器绕组振动过程中电磁力与绕组位移之间存在双向耦合作用。该文首先分别给出了考虑磁场-结构场双向耦合作用和单向耦合作用的轴向振动计算模型。其次,结合变压器绕组轴向失稳事故给出了轴向振动过程中影响绕组失稳的特征参量,并以这些振动参量的变化为基础建立了双向耦合作用的评价指标。最后,针对某典型110 kV变压器,计算获得了考虑有无双向耦合作用时变压器绕组轴向振动过程,并获得了各线饼振动参量最大值的变化曲线。结果表明,由于磁场-结构场的双向耦合作用,线饼振动强度变大1.1~1.55倍,中部线饼电磁力最大值变大3.5倍。同时,中部线饼电磁力最大值的出现时间不是在第1个峰值处,而是后移至第2个峰或第3个峰。因此,考虑磁场与结构场双向耦合作用可全面有效分析绕组振动动态过程,避免薄弱点漏判。所得研究成果可为变压器抗短路能力动态评估提供参考。