三相立体卷铁心干式变压器磁-流-热耦合仿真分析

卷铁心变压器的铁心制造和结构不同于普通叠片铁心变压器,磁路和电磁性能有特殊性。建立三相立体卷铁心干式变压器电磁-温度-流场耦合仿真模型,仿真分析变压器额定运行时的磁场和电流,计算相应状态下变压器各项损耗,将计算出的损耗映射到温度场和流体场,采用Icepak软件对变压器进行磁-流-热耦合仿真分析,得到立体卷铁心变压器铁心和绕组温度场分布。结果表明,有夹件较无夹件时使变压器各组件温度升高。三相立体卷铁心变压器磁场、损耗、散热、温升的耦合分析,对变压器的性能分析、优化设计和运行维护及数字孪生技术发展有重要意义。

立体卷变压器低压箔绕出线结构对负载损耗的影响分析

变压器是电力系统的重要组成部分,负载损耗是变压器的重要技术指标。针对小容量非晶合金立体卷变压器负载损耗计算误差较大的问题,本文作者以400kVA非晶合金立体卷变压器为例,研究了低压引线对负载损耗的影响,计算了负载损耗的各组成成分,将计算值与试验值进行了对比分析,总负载损耗误差约为2.1%。研究发现低压侧引线结构对负载损耗的影响较大,低压侧箔式绕组与引线连接时造成箔式绕组电流分布不均,从而引起的绕组上的附加损耗可达绕组直流电阻损耗的2.6%;仿真模型中是否含低压引线,计算出的结构件损耗仿真值误差达基本铜耗的2.3%,通过仿真计算结构件涡流损耗时,应采用含低压引线的仿真模型。

新能源非晶合金立体卷铁心变压器技术参数的确定及设计

本文作者基于新能源变压器的运行工况,拟定了非晶合金变压器的技术参数;基于该参数对非晶合金闭口立体卷铁心变压器的设计方法进行了介绍;通过实物试制验证、经济性计算等方法,验证了新能源非晶合金闭口立体铁心变压器的性能可靠性及运行经济性。

考虑漏感频变特性的三相立体卷铁心变压器建模及分析

针对一种宽输入电压范围双向逆变电源,可采用磁集成方法提高其功率密度。与传统三相平面叠铁心变压器相比,立体卷铁心变压器具有磁路对称、重量轻等优势,该文拟开展PWM非正弦激励下考虑漏感频变特性的立体卷铁心变压器建模相关研究。首先,基于Foster频变磁阻模型,提出一种考虑漏感频变特性的立体卷铁心变压器模型,通过全局优化算法计算模型参数;其次,针对级联H桥组合式DC-AC拓扑的典型工作点,分析了PWM非正弦激励的谐波特征,重点关注不同H桥之间各次谐波的相对相位关系,给出简化等效电路;最后搭建逆变电源试验平台,开展了稳态和动态试验,验证了模型的准确性。

考虑边界磁密分级的节能型卷铁芯损耗计算方法

铁芯损耗计算是节能型变压器优化设计阶段重点关注的内容。现有的分析方法往往只考虑了铁芯内涡流本身的去磁效应,而未顾及各个层级边界磁通密度分级的情况。对于大型卷铁芯,这种差异带来的电磁计算误差不可忽略。因此,需要增加对各级硅钢片边界磁通密度不均匀分布性质的讨论,以更好地服务于损耗计算。考虑了硅钢片晶粒取向、绝缘涂层的导磁性能,严格按照卷铁芯卷片分级构建了磁路网络,通过合理的近似方案得到了不同层级边界磁通密度的解析表达式,结合卷片数各异的有限元分析明确了截面边界磁通密度非均匀分布的演变规律,以此为标准,验证了所提分级磁路模型的有效性。最后,将磁路模型引入到实际节能型自耦变压器铁芯损耗的计算,对经典公式包含的磁通密度参数进行修正,并与空载损耗的测量值进行了对比,结果表明,参数优化后的损耗公式具有更高的计算精度,平均误差低于5%。

立体卷铁心的单框损耗测量试验及验证

立体卷铁心变压器因其铁心具有独特的三相对称结构,具有损耗小、重量轻和散热效果好等优点。由于铁心结构和硅钢片的非线性导致铁心磁场中存在较强的3次谐波,使每个铁心单框处于非正弦激励状态,因此采用市电作电源无法直接测量立体卷铁心的单框损耗。本文通过建立立体卷铁心的三维有限元分析模型,分析了立体卷铁心的磁场分布特征,以此为基础测量并获取立体卷铁心单框的非正弦激励电压,并提出了一种快速测量立体卷铁心单框损耗的试验方法,验证了试验方法的有效性。

GFRP缠绕管-木-钢筋混凝土组合柱轴压性能研究

本文通过试验研究了用玻璃纤维增强复合材料(GFRP)缠绕管约束的木-钢筋混凝土组合柱的轴向压缩性能,并与GFRP布包裹的木-钢筋混凝土组合柱进行比较,分析了各组成部分对组合柱失效模式、承载力、刚度和延性的影响。结果表明:添加木芯的GFRP管约束柱的刚度比添加木芯的外包GFRP布组合柱刚度高36.2%~49.2%,而不同GFRP约束形式对组合柱的承载力和延性无显著影响;木芯的引入使GFRP约束柱的延性提升了23.8%~27.0%;相比于无GFRP约束的组合柱,使用GFRP缠绕管约束组合柱可使柱的承载能力显著提高146.5%~208.6%,延性提高28.4%~56.4%。

非晶合金闭口立体卷铁心变压器设计与制造

本文作者对非晶合金闭口立体卷铁心变压器的技术特征、设计方法及生产制造流程进行了详细介绍,并从计算和试验两方面验证了非晶合金闭口立体卷铁心变压器的抗突发短路能力。结果表明,非晶合金闭口立体卷铁心变压器具有性能优异,运行可靠的特点。

节能型卷铁心牵引变压器的研制与应用

牵引供电系统负荷为间歇性负荷,使得牵引变压器空载损耗成为系统主要损耗之一,为降低牵引供电系统运行损耗,提高其运行经济性,研究开发节能型牵引变压器具有重要意义。本文所述节能型牵引变压器以卷铁心结构为基础,采用V/X接线形式,重点研究了卷铁心结构及油道设置方案,主绝缘设计及过负荷温升控制方案,同时突破了大容量卷铁心卷绕、拼装、退火及其线圈一体化绕制等关键技术,是世界罕见的220kV级卷铁心牵引变压器。该样机通过了国家变压器质量监督检验中心试验,符合国家及行业相关标准,其试验结果与传统叠片式铁心牵引变压器相比,空载损耗下降44.2%,噪声值下降30.9%,节能降噪效果良好。

卷铁心变压器三维涡流场建模与计算

大型卷铁心变压器开始逐步在铁路系统中被推广应用,涡流场建模分析是卷铁心变压器的设计与优化过程中的基础,而现有叠铁心建模方法对于卷铁心适用性较差。对卷铁心变压器的涡流场建模进行了研究:首先针对于卷铁心的实际卷绕结构修正传统各向异性的等效电导率公式,提出适用于卷铁心变压器的三维涡流场建模方法;然后将铁心涡流损耗作为算例,用经典计算模型验证了卷铁心涡流场模型的有效性;最后应用所提模型计算铁路专用OD-R-32000/55卷铁心式自耦变压器的涡流损耗,并对比设备的现场实测值,验证了其实际工程中的适用性。结果表明:所建模型能够有效地计算出铁心涡流损耗,并且具有较好的现场适用性。

立体卷铁心变压器铁心尺寸与损耗计算

给出了立体卷铁心结构尺寸和空载损耗计算公式,介绍了立体卷铁心重量的计算方法,并与文献中介绍的方法加以比较,以实例验证了该方法的正确性。

箔式绕组变压器优化设计

提出了箔式绕组变压器的一种优化设计方法.该方法考虑到箔式绕组电流引线的存在,为了满足铁心与引线之间的绝缘距离,铁心截面在优化设计时采用了不对称结构,与对称铁心截面结构相比,可以很大程度地提高铁心截面积.将一种改进遗传算法应用到铁心截面和整台变压器的优化设计中,基于优化后的不对称铁心截面对两台箔式绕组变压器进行了优化设计,在满足要求的情况下,成本分别降低8.63%和6.82%.

立体卷铁心变压器铁心结构与参数计算

介绍了立体卷铁心变压器铁心结构及其铁心参数计算的方法。

立体卷铁心变压器铁心参数计算

本文中作者给出了立体卷铁心变压器铁心截面面积的计算公式,并进行铁心重量的计算,与文献中给出的计算方法相比较,验证了该计算公式的正确性。

伤口/造口专科护士核心能力评价指标体系的构建研究

目的:运用科学的研究方法,构建一套适合我国伤口/造口专科护士核心能力的评价指标体系。方法:运用德尔菲法对我国北京、上海、广东、山东等省市的18所三级甲等医院的19名伤口/造口领域专家进行三轮专家函询。结果:专家意见集中程度较高,权威系数为0.90;熟悉程度系数为0.85;判断依据系数为0.95;一、二、三级指标的协调系数分别为0.495、0.472、0.282;最终确立的评价指标体系包括6个一级指标、19个二级指标以及69个三级指标。结论:专家对伤口/造口专科护士核心能力评价指标意见较一致,科学性和可靠性较高,可以为伤口/造口专科护士的培养和评价提供参考依据。

非晶合金铁心搭接缝分布的研究

介绍了搭接式非晶合金铁心结构和工艺,分析了其对铁心性能的影响。

三相三柱式卷铁心磁路分析

用试验的方法对三相三柱式卷铁心磁路进行了分析,通过对各种结构的卷铁心磁路测试结果的对比分析,提出了卷铁心设计建议。

立体卷铁心变压器空载损耗工艺系数试验研究

通过三相立体卷铁心变压器在不同磁密下的空载损耗试验,对空载损耗的工艺系数进行了分析总结,阐述了立体卷铁心变压器空载损耗两种计算方法的差异和适用范围。

焦柳线石门段U71Mn50kg/m钢轨核伤扩展寿命的估计

根据焦柳线石门段U71Mn50kg/m钢轨的运营状况,在室内利用三点弯曲试验测定了该钢轨的裂纹扩展速率曲线即a N曲线,经过回归分析,得出了该钢轨疲劳裂纹扩展速率的材料系数C=3.8771×10-12,m=3.6343;根据Paris公式对该钢轨在产生可探测的核伤(核伤直径不小于10mm)后由核伤扩展控制(核伤面积占轨头面积的30%)的使用寿命进行估计,确定该钢轨在2002a的运营条件下的使用寿命为所通过的总运量不超过46.8Mt,营运时间不超过421d,为管理部门对线路的养护、维修提供了依据。

立体卷铁心变压器设计程序的开发

根据中小型配电变压器的设计流程和方法,开发了油浸式立体卷铁心配电变压器的优化设计、手工调整计算和油箱结构计算等一整套计算机辅助设计程序系统。