油浸式变压器三维电磁-流体-温度场耦合分析方法

提出了一种基于有限元法和有限体积法的变压器三维电磁-流体-温度场耦合分析方法。通过建立变压器三维模型,采用有限元法分析变压器内磁通密度分布,并求得变压器及绕组损耗。将变压器铁芯及绕组损耗作为热源,采用有限体积法求解变压器流体-温度场,分析变压器内部油流及温度分布,同时根据温度场结果对变压器损耗进行修正,通过迭代求解变压器流体-温度场获取变压器内部最终温度分布结果,提高求解精度。采用所提方法对35 k V油浸式变压器进行三维电磁-流体-温度场分析,将结果与经验公式的热点温度计算结果进行对比,验证了所提方法的有效性和正确性。

油浸式变压器二维电磁-流体-温度场耦合分析方法研究

介绍了一种基于有限元法的变压器二维电磁-流体-温度场耦合分析方法。通过建立变压器二维模型,采用有限元法求解变压器内磁通密度分布;并计算变压器铁心及绕组损耗。随后,采用多物理场间接耦合方法将损耗作为热源加载条件求解变压器流体-温度场,分析变压器内部油流速度及温度分布。对35 kV油浸式变压器进行二维电磁-流体-温度场分析,将温度仿真结果与经验公式的热点温度计算结果进行对比,验证了方法的有效性和正确性。

110kV环氧浇注干式变压器流体-温度场的有限元仿真计算

基于有限元数值分析法建立了20000kVA/110kV三相干式变压器的二维模型,对变压器强迫风冷的情况进行了流体-温度场分析,提出了改善变压器通风结构的方法。

基于磁-热耦合仿真的干式空心电抗器有限元模型研究

在实际运行中,干式空心电抗器容易在大电流运作下出现绕组或金属结构件的过热现象,通常电抗器设计的温升裕度过小,导致因为电抗器过热运行,发生烧毁事故。根据干式空心电抗器导线、绝缘材料及通风气道等部件的实际尺寸,建立有限元仿真图形,通过赋予电抗器各部件材料属性进行网格划分。基于磁场、电路联合计算方法,计算典型工况下电抗器损耗。通过电抗器损耗及流体-温度场联合数学计算方法,考虑电抗器热传导、自然对流和辐射等作用,得到电抗器本体绕组及上下支架的磁场及温度分布规律。对比本体温度仿真值与试验值差异,揭示本体对流换热规律及包封轴向与径向的温度分布规律。

变压器绕组热点温度监测技术的研究

设计基于光纤布拉格光栅(FBG)的温度监测系统,实现对变压器绕组热点温度的实时监测。介绍光纤光栅的测温原理,并利用Ansys中的Maxwell和Fluent模块对变压器的电磁场-流体场-温度场进行仿真,得到热点的具体信息,以便在实际测量时,合理放置光纤光栅传感器的位置。使用FBGA解调模块对检测到的光信号进行处理,完成硬件部分的搭建。在计算机上通过Labview软件调用动态链接库DLL函数完成上位机的设计,可以实现温度和波长的显示,超出用户设定的阈值温度进行报警等功能。最后将硬件部分与软件部分相连接完成整个测温平台的搭建,进行了标定实验和误差分析实验,得出FBG的中心波长与温度之间的拟合关系式并验证了该测温平台的可行性。

油浸式变压器绝缘油热特性的仿真分析

通过建立油浸式变压器二维等效模型,采用有限元法求解变压器流体-温度场,对比分析了植物绝缘油和矿物绝缘油对变压器热点温度及绕组温度分布的影响,分析了不同入口油速、不同变压器绝缘油对变压器热点温度的影响。结果表明:在同等入口油速下,植物绝缘油的散热特性优于矿物绝缘油,说明采用植物绝缘油代替矿物绝缘油应用于变压器中是可行的。

基于有限元热流耦合分析的变压器油路优化设计

采用有限元热流耦合分析变压器二维流体-温度场,求解变压器热点温度;提出增加横向油道挡板改进变压器散热效果的设计方案,对比油路设计优化前后变压器热点及绕组温度分布。计算结果表明,增加横向油道挡板后变压器绕组温度降低,油路散热效果较改进之前好。