基于ANSYS的漏感变压器的仿真计算

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ANSYS 变压器求电感

ANSYS 变压器求电感

/title, Transformer Analysis/nopr/com nominal/com magnetic field in the core : Hn = (N1 I1 + N2 I2) / y = 25/com flux density in the core : Bn =Hn / nui = 0.5 /com absolute energy in the core : nlene = HnBn/2 2xyz = 0.0125 /com absolute coenergy in the core :nlcene = BnHn 2xyz - nlene = 0.0125/com coil1 current incremented by=0.2A/com magnetic field in the core : H11 = Hn + N1 dI1 / y = 45/com flux density in the core : B11 = Bn + (H11-Hn) / nui = 0.9/com energy increment in half core : dW11= (B11-Bn)(H11-Hn)/2*xyz = 0.004 /com coil2 current incremented by=0.2A/com magnetic field in the core : H22 = Hn + N2 dI2 / y = 65/com flux density in the core : B22 = Bn + (Hn-H22) / nui = 1.3/com energy increment in half core : dW22= (B22-Bn)(H22-Hn)/2*xyz = 0.016 /com both currents incremented by=0.2A/com magnetic field in the core : H12 = Hn + (N1 dI1+N2 dI2)/ y= 85/com flux density in the core : B12 = Bn + (Hn-H12) / nui = 1.7/com energy increment in half core : dW12= (B12-Bn)(H12-Hn)/2*xyz = 0.036 /com inductances/com self coil 1 : L11 ~ 2 N1^2 x z / (y nui) = 0.4/com self coil 2 : L22 ~ 2 N2^2 x z / (y nui) = 1.6/com mutual between coil 1 and 2 : L12 ~ 2 N1 N2 x z / (y nui) = 0.8/com flux linkages/com coil 1 : psi1 = 2 N1 x z B0 = 0.1 /com coil 2 : psi2 = 2 N2 x z B0 = 0.2 /com! geometry datan=1 ! meshing parameterx1=0.1 ! width (x size) of coil 1x2=0.1 ! width (x size) of coil 2x=0.1 ! width (x size) of corey=0.1 ! height of core, y size of windowz=0.1 ! thickness of iron in z directionnui=50 ! absolutereluctivity of ironn1=10 ! number of turns in coil1n2=20 ! number of turns in coil2! excitation data used by LMATRIX.MACsymfac=2 ! symmetric factor for inductance computationnc=2 ! number of coils*dim,cur,array,nc ! nominal currents of coils*dim,coils,char,nc ! names of coil componentscur(1)=0.2 ! nominal current of 1st coilcoils(1)='coil1' ! name of coil 1 componentcur(2)=0.025 ! nominal current of 2nd coilcoils(2)='coil2' ! name of coil 2 component! derived auxiliary parametersmu0=3.1415926*4.0e-7muri=1/nui/mu0 ! relative permeability of ironx3=x1+x2 ! x coordinate of the right of coil2x4=x3+x ! x coordinate of middle of core (symmetry plane)/prep7mp,murx,1,1 ! coil1et,1,117mp,murx,2,1 ! coil2mp,rsvx,2,1et,2,117,5!Solenoidal Formulation对导电区用AZ-VOLT自由度,对不导电区用AZ自由度.!5 -- Solid Conductors (DC Current)!AZ, VOLT degrees of freedom: nonlinear symmetric solenoidal!formulation applicable to static and transient analyses.!6 -- Solid Conductors (DC Current)!AZ, VOLT degrees of freedom: linear unsymmetricsolenoidal!formulation applicable to harmonic analyses.mp,murx,3,muri ! ironet,3,117block, 0,x1,0,y,0,z ! coil1block,x1,x3,0,y,0,z ! coil2block,x3,x4,0,y,0,z ! corevglue,allvsel,s,loc,x,x1/2vatt,1,1,1 ! coil 1 volume attributevsel,s,loc,x,x1+x2/2vatt,2,2,2 ! coil 2 volume attributevsel,s,loc,x,x3+x/2vatt,3,3,3 ! iron volume attributevsel,allesize,,nvmesh,allnsel,s,loc,x,x4 ! flux parallel Dirichlet at symm plain, x=x4,z=0,z=znsel,a,loc,z,0nsel,a,loc,z,zd,all,az,0! homogeneous Neumann flux norm at yoke, x=0, y=0, y=ynsel,all! current density load on coil1esel,s,type,,1bfe,all,js,,,,n1*cur(1)/(x1*y)cm,coils(1),elemallsnsel,s,loc,z,0d,all,volt,0nsel,s,loc,z,zcp,1,volt,all !建立耦合allsnn1amps=node(x1,0,z)f,nn1amps,amps,-n2*cur(2) !除了加电流密度载荷外,还可以给一个块导体加总电流F,,amps!注:在加总电流之前需耦合节点VOLT自由度。

ANSYS10.0软件在松耦合变压器中的三维仿真分析过程介绍

ANSYS10.0软件在松耦合变压器中的三维仿真分析过程介绍

ANSYS10.0 软件在松耦合变压器中的三维仿真分析
过程介绍
当今变压器领域已经发展到很成熟的阶段,轻量、高效、高密度是当今变压器发展目标。

在变压器产品研发中,利用有限元仿真软件,可以方便地改变变压器的结构参数,观察这些参数对变压器的影响。

ANSYS 是世界上着名的大型通用有限元分析软件,也是中国用户最多、应用最广泛的有限元分析软件,它融结构、热、流体、电磁、声学等专业的分析于一体,可广泛应用于机械制造、石油化工、轻工、造船、航天航空、汽车交通、电子、土木工程、水利、铁道等各种工业建设和科学研究。

引言
作为旋转导向智能钻井系统核心部件的可控偏心器,其原理是利用电机泵产生推动翼肋伸缩的动力,当采用电机泵动力时,电机泵的能量来源于井下涡轮发电机。

由于可控偏心器的机械结构决定了电机泵要安装在不旋转套上,而发电机要安装在旋转的主轴上,这样就涉及到旋转和不旋转之间的能量传输问题。

以前一直采用的是接触式滑环能量传输方式,由于接触式滑环存在安装不方便、旋转时易磨损、易受到井下钻井液、水的腐蚀以及泥浆的影响等缺陷,迫切需要一种新的非接触式能量传输方式松耦合电能传输技术。

作为松耦合电能传输技术的核心部分松耦合变压器,对它的研究则显得尤为重要。

基于PSCAD-ANSYS的变压器绕组振动特性仿真研究

基于PSCAD-ANSYS的变压器绕组振动特性仿真研究

基于PSCAD-ANSYS的变压器绕组振动特性仿真研究杨贤;王丰华;何苗忠;林春耀【摘要】To further understand the vibration mechanism of transformer winding,the whole simulation of winding vibration response under short circuit was made based on the co-simulation of PSCAD and ANSYS software.The short-circuit current was obtained based on the electro-magnetic transient analysis of PSCAD software under sudden short-circuit impact.Then the simulation of magnetic field and mechanical field excited by the short circuit current was achieved and the transformer vibration characteristics excited by the electro-dynamic force was acquired.The data communication mechanism has been elegantly designed and implemented to combine the electrical model and vibration model,which makes the co-simulation more intergratded and rigorous.With the developed simulation model,the vibration response of a power transformer in the 110kV substation was calculated and the effectiveness of the proposed simulation method was verified.When sudden short-circuit was occurred,the vibration response of transformer winding was increased greatly and then reduced gradually,which was similar to the variation trend of short-circuit current.The frequency component of vibration signals are more complicated.%为进一步理解和掌握短路冲击下变压器绕组的振动特性,本文基于PSCAD-ANSYS联合仿真实现了变压器突发短路下振动响应的全过程分析,即根据PSCAD软件计算得到的变压器绕组短路电流,在ANSYS软件中使用电磁场和机械场模块计算了变压器绕组的电动力和振动响应.其中,两个软件之间的电流和时间等关键信息的交换通过数据通信接口方式实现.以某110kV变电站为例对变压器突发短路下的振动响应进行计算分析,结果表明,所提出的联合仿真方法能够有效计算突发短路时变压器绕组的振动特性.突发短路时,变压器振动响应与短路电流变化趋势类似,绕组振动在短路故障发生后先达到最大值,然后伴有一定的衰减分量,振动信号频谱分量更加丰富.【期刊名称】《电工电能新技术》【年(卷),期】2017(036)011【总页数】6页(P51-56)【关键词】变压器绕组;突发短路;振动响应;联合仿真;PSCAD;ANSYS【作者】杨贤;王丰华;何苗忠;林春耀【作者单位】广东电网公司电力科学研究院,广东广州510080;电力传输与功率变换控制教育部重点实验室,上海交通大学,上海200240;电力传输与功率变换控制教育部重点实验室,上海交通大学,上海200240;广东电网公司电力科学研究院,广东广州510080【正文语种】中文【中图分类】TM411变压器是电力系统中的关键设备之一,其运行可靠性与稳定性直接关系到电力系统的安全运行。

用ANSYS为变压器简单建模

用ANSYS为变压器简单建模

⽤ANSYS为变压器简单建模⽤ANSYS为变压器简单建模⼀、问题描述:把单相变压器空载时的运⾏情况作为⼆维平⾯模型进⾏分析,查看磁⼒线分布、磁流密度等,主要是了解ANSYS的使⽤⽅法。

⼆、GUI操作⽅法由于直接打开ANSYS软件,保存的⽂件时都存在安装时选择的⽂件夹下,会存的很乱。

可以打开程序时通过程序菜单⾥ANSYS 12.0后的Mechanical APDL Product Launcher打开程序,这样打开后,可以从下⾯的Working Directory中指定本次建模想要存的⽂件夹,在Job Name中可以直接定义⼯作名,之后单击下⾯的RUN按钮即可。

1.创建物理环境1)过滤图形界⾯:从主菜单中选择Main Menu>Preferences,弹出“Preference for GUI Filtering"对话框,选中"Magnetic-Nodal"来对后⾯的分析进⾏菜单及相应的图形界⾯过滤。

2)定义⼯作标题:从菜单中选择File>Change Title, 在弹出的对话框中输⼊"2-D Transformer Static Analysis",单击OK.3)指定⼯作名:从菜单中选择File>Change Jobname, 弹出⼀个对话框,在"Enter new Name" 后⾯输⼊"transformer", 单击OK.4)定义单元类型和选项:从主菜单中选择Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete, 弹出"Element Types"单元类型对话框,点击Add按钮,弹出"Library of Element Types" 单元类型库对话框,在对话框左⾯滚动栏中选择"Magnetic Vector", 在右边的滚动栏中选择“Quad 4nod13", 单击OK, 定义了"Plane13"单元,采⽤该单元的默认设置即可,最后单击"Element Types" 对话框上的Close 按钮,关闭该对话框。

基于ANSYS软件的油浸式变压器温度场有限元仿真计算

基于ANSYS软件的油浸式变压器温度场有限元仿真计算

基于ANSYS软件的油浸式变压器温度场有限元仿真计算薛飞;陈炯;周健聪;李忠【摘要】应用传热学和流体力学原理分析了变压器内部生热以及散热机制,建立了流固耦合的变压器温度场有限元分析模型,并在此基础上选取了适当的边界条件及求解参数,在综合考虑非线性热源以及随温度变化的油动力粘度的前提下,采用有限元分析软件ANSYS计算了变压器内部的温度场分布,确定了热点的温度及位置.【期刊名称】《上海电力学院学报》【年(卷),期】2015(031)002【总页数】5页(P113-116,126)【关键词】油浸式变压器;热点温度;温度场;流固耦合;有限元;ANSYS软件【作者】薛飞;陈炯;周健聪;李忠【作者单位】上海电力学院电气工程学院,上海200090;上海电力学院电气工程学院,上海200090;国网四川省电力公司资阳供电公司,四川资阳641300;国网四川省电力公司资阳供电公司,四川资阳641300【正文语种】中文【中图分类】TM411;TM743随着电力建设的不断推进,电力设备朝着大型化方向发展,但大型变压器的内部温升控制问题一直是近年来困扰电网运行部门的技术难题之一.《GB/T 1094.7—2008油浸式电力变压器负载导则》中明确指出:“绕组最热区域内达到的温度,是变压器负载值的最主要限制因素,故应尽一切努力来准确地确定这一温度值”.[1]当热点温度超过指定限值时,会加速绝缘老化,缩短变压器寿命,影响变压器的正常运行.因此,开发合适的温度场计算技术,准确计算绕组热点温度及位置是亟待解决的问题.目前,计算变压器热点温度的依据一般是实验结果和实践经验,但其误差较大,不能反映最热点温度和变压器内部整个温度的分布,并且难以确定热点的准确位置.[2]因此,笔者从传热学和流体力学理论出发,结合强大的有限元分析软件ANSYS,建立了油浸式变压器的有限元分析模型,分析并计算了变压器稳态运行下的温度场分布,较为准确地定位出热点的位置.1 发热及传热原理1.1 变压器的热源变压器内部的热量主要由损耗转化而来,包括绕组损耗和铁心损耗,可以表示为:[3]式中:PT——总损耗;PC——铁心损耗;PL——绕组损耗.绕组中的损耗包括直流电阻损耗、涡流损耗及杂散损耗等,其中直流电阻损耗占主要部分,可表示为:式中:I2R——绕组的电阻损耗;PW——绕组中的涡流损耗;PZ——杂散损耗.铁心损耗主要由铁心中的磁滞损耗和涡流损耗构成,可以表示为:式中:P1——铁心中的磁滞损耗;P2——铁心中的涡流损耗;δh——磁滞损耗系数;δe——涡流损耗系数;f——电流频率,Hz;Bm——磁通密度的最大值,Wb/m2.绕组的涡流损耗和直流电阻损耗产生的热量直接作用于绕组,从而引起绕组温度升高,并且也是变压器内部热量的主要来源.1.2 传热机理分析对于油浸式变压器来说,运行中所产生的热量主要以传导和对流方式进行传递,其热量散失过程如图1所示.图1 变压器内部传热原理示意热量的传递过程分为4个部分:一是铁心、绕组产生热量,经内部传导,热量传递到与油接触的外表面;二是外表面的热量经过对流传递到油,油温逐渐升高;三是变压器油向上流动,接触油箱壁,油温下降,油向下流动;四是冷油回到底部又重新流入绕组,形成了闭合的对流路线.油箱壁对空气的辐射传热可忽略不计.因此,热传递在变压器内部固体间表现为热传导,在固体与油之间表现为对流.通过适当假设以及参照能量守恒定律可得出热传导的数学模型[4]假设如下.(1)绕组为各向同性的连续介质.(2)导体的密度、比热容和导热率均为常物性.(3)导体内部有热源且均匀分布.q v为单位体积的生热率,V为导体体积,则qv=P/V.所得微分方程式如下:式中:a——热扩散率,即导温系数;λ——导热系数;c——比热;ρ——密度.在不考虑时变的稳态传热时,式(4)可简化为:对流主要取决于对流换热系数、固体与油流温度差、换热表面积,实际工程中采用牛顿冷却公式:[2]式中:hf——对流换热系数;S——换热表面积;tw——固体表面温度;tf——油流温度.由于对流过程中油的导热系数、比热及密度都是温度的函数,因此正确确定hf是计算变压器内部温度场的关键.[5]2 ANSYS模型的建立ANSYS软件是融合电场、磁场、温度场于一体的大型通用有限元分析软件.其强大的多物理场耦合计算功能使其在跨领域多变工程中得到广泛的使用.[6] ANSYS Workbench Environment(AWE)作为新一代多物理场协同 CAE仿真环境,集建模、有限元分析、优化设计3大模块于一体,为设计人员提供了系统级的解决方案.本文就是利用Workbench对油浸式变压器内部流固耦合的环境进行仿真分析.2.1 确定边界条件及物性参数本仿真过程为稳态求解,即发热和散热达到热平衡.固体所用的比热、导热系数及材料密度均为常数,油的物性参数采用拟合输入,见表1.热源密度为常数,环境温度及初始油温为20℃.表1 变压器油物性参数油的物性数拟合公式动力粘度μ μ=11.71exp(-0.02T)密度ρ ρ=894-0.6(T-273)比热 C C=807.163+3.58T本文所模拟的油浸式变压器只考虑自然对流,并且忽略油箱壁对空气的辐射散热,因此用到两类边界条件,即第1类边界条件和第3类边界条件.油与铁心、绕组及油箱壁之间是典型的对流换热,属第3类边界条件,满足:式中:λ——导热系数;n——法方向.由于油箱的几何形状比较规则,因此自然对流换热系数hf可取均值.式中:Nu——努塞尔数;Ra——瑞利数,Ra=GrPr;G r——格拉晓夫数;α——热膨胀系数,α =1/T;β——运动粘度,m2/s;H——特征尺寸,m;Δt——温差,℃;C,n——比热和法方向,数值由试验确定;Pr——普郎特数.油流与绕组的对流散热比较复杂,由于各绕组的生热率、几何形状及空间位置都不同,使得它们与油之间的hf相差较大,不能采用均值.事实上,油流可分为层流和湍流,两者换热效果相差较大,可通过雷诺系数Re来判断:式中:v——流体流速;ρ——流体密度;L c——特征尺寸;μ——动力粘度.当Re<2 300时,流动为层流,反之为湍流.对于油箱壁面则用到了传热学中的第1类边界条件,即规定流体边界上的温度为常数20℃.2.2 仿真模型及网格划分本文所选变压器为三相对称,且各相关量的变化成轴对称,即温度场的分布在变压器内部沿圆周方向没有梯度变化,这里选用其中一相,作1/4三维轴对称圆柱体模型进行温度场计算.模型的参数如下:油箱尺寸为820 mm×800 mm×500 mm;铁心导热系数为40 W/mK;生热率为9 651.39 W/m3;绕组导热系数为336W/mK;低压绕组平均生热率为28 954.17 W/m3;高压绕组平均生热率为12 578.81 W/m3.网格划分的方式对分析结果影响较大,本模型为流固耦合模型,因此采用完全非结构化分段划分方法,[7]在耦合交界面以及温度梯度较大的部位网格较细,这样在保证精度的前提下又不至于过分影响系统的计算效率.网格划分后的局部模型如图2所示.图2 模型上端部网格划分2.3 程序计算流程仿真计算流程如图3所示.需要注意的是,要先建立流体场分析模型,在此基础上再建立固体模型,添加材料属性和划分网格.计算结束后对每一次的计算结果进行收敛性以及精度的判断,当精度未达到要求时,返回修改流场参数及网格参数,然后再次进行迭代计算,直到达到足够精度为止.[8]图3 仿真计算流程2.4 仿真结果及分析利用ANSYS软件计算了在环境温度20℃下,额定容量为2 500 kW且在额定负荷运行下的变压器的温度场分布情况,其轴截面温度场分布如图4所示.图4 温度场分布从图4可以看出,铁心及绕组的温度分布都不均匀,下部温度低,上部温度高;最低温度出现在铁心的下端部分,最热点则出现在低压绕组内侧轴向80% ~85%处,其温度为85.7℃,低于变压器所规定的参考温度98℃.[1]从传热学及流体力学的角度考虑,热量从绕组的内侧以一定的传导系数向外传热,在绕组表面与油接触后进行对流换热,沿轴向向上流动,因此要带走一部分热量;同时,绕组上端部散热效果比下端部差,从而使得上面温度高于下面温度;高压绕组在外层,散热效果比低压绕组好,因此温度低于低压绕组.3 结语本文采用ANSYS软件对油浸式变压器进行了建模与仿真,考虑油粘滞度随温度的变化及非线性的绕组发热功率,最后得到变压器内部温度场分布图,并结合传热学及流体力学的原理对所得结果进行了分析.经与经验测量结果及 IEEE推荐方法计算值对比发现,计算精度可满足工程要求,同时也为热点位置的定位提供了理论依据. 参考文献:【相关文献】[1]中国电器工业协会.GB/T 1094.7—2008油浸式电力变压器负载导则[S].北京:中国标准出版社,1994.[2]傅晨钊,汲胜昌,王世山.变压器绕组温度场的二维数值计算[J].高电压技术,2002,28(5):10-12.[3]陈伟根,苏小平,周渠,等.基于顶层油温的变压器绕组热点温度计算改进模型[J].重庆大学学报,2012,35(5):69-75.[4]曲德宇,刘文里,韩波.干式变压器绕组温度场的二维数值分析[J].变压器,2011,48(12):21-25.[5]崔伟,张喜乐,李永刚,等.基于Fluent软件的干式变压器绕组热点温度计算与分析[J].电力科学与工程,2011,27(1):32-35.[6]温波,刘爽,冯加奇,等.油浸式电力变压器绕组温度场的二维仿真分析[J].变压器,2009,46(9):35-38.[7]杜莉,王秀春.油浸式变压器内流场和温度场的数值模拟研究[J].变压器,2012,49(1):19-22.[8]李季,罗隆福,许加柱.电力机车主变压器油箱三维温度场有限元分析[J].高电压技术,2005,31(8):21-23.。

一种基于ansys maxwell的变压器漏电感的计算方法研究

一种基于ansys maxwell的变压器漏电感的计算方法研究

一种基于ansys maxwell的变压器漏电感的
计算方法研究
本文研究了一种基于ansys maxwell的变压器漏电感的计算方法。

漏电感是变压器的重要指标之一,对于变压器的设计和应用具有重要意义。

在本文中,我们将通过有限元分析工具ansys maxwell来计算变压器的漏电感。

首先,我们根据变压器的结构和特点建立模型。

模型由铁芯、一次绕组、二次绕组、绕组之间的隔离壳以及绕组与隔离壳之间的空气组成。

通过ansys maxwell软件的导入功能将模型导入软件中,并依据模型结构进行网格划分,将模型离散化。

接着,我们根据变压器的工况,设置模型的计算条件,并进行计算。

通过ansys maxwell软件的仿真功能,我们可以得到变压器的磁场分布情况及漏电感值。

最后,我们对计算结果进行验证,并对计算结果进行分析和讨论。

通过对计算结果的分析,我们可以得到变压器漏电感的具体数值以及因素。

我们还可以根据计算结果,优化变压器的设计和应用,提高变压器的性能和效率。

总之,本文所提出的基于ansys maxwell的变压器漏电感计算方法具有计算精度高、计算效率高、结果可靠等优点。

这种方法在变压器的设计和应用中具有重要意义,可以为变压器的研究和应用提供理论基础和计算支持。

大型变压器漏磁场仿真计算研究

大型变压器漏磁场仿真计算研究

2019.12 EPEM 103专业论文Professional papers因为二维场在现在计算中已不能很好地用于分析变压器的漏磁场性能,所以选用三维条件进行计算很有必要。

限于现在计算资源的限制,必须先对三维模型进行简化模拟,即在三维场下对单项变压器、三项变压器的短路情况进行计算,再进行漏磁场的分布计算,获得变压器的电感、电抗参数,才能分析结构件参数值的结果的正确性[1]。

本文主要研究分析150MVA 电力变压器和240MVA 电力变压器的主要阻抗参数,即电抗参数的计算方法。

1 三维漏磁场仿真模型下变压器的性能分析1.1 实验条件分析不同绕组间变压器的短路情况,结果显示,借助传统分析方法不能很好的达到变压器的设计要求,同时不同的绕阻短路情况也会影响漏磁场的分布变化。

本文选择的是数值分析中的有限元场路耦合方法进行电抗参数计算和漏磁场分析[2],研究对象为一台双绕组变压器、一台三绕组变压器,分析两种不同变压器的复杂结构,并做简洁处理。

研究使用的是ANSYS/Maxwell 模拟仿真软件,只要利用该电磁软件建立三维漏磁场变压模型,根据仿真模型显示对变压器单元格进行分析,然后根据分析结果,分别计算得出不同绕组短路状态时的电磁能量值和绕组电压值,进而求得所对应的电抗值,并将所的结果与实验仿真数据进行对照[3]。

1.2 实验内容为实现电力变压器繁杂结构的优化和计算,需做如下假设:依照电力变压器中心对称结构的特性大型变压器漏磁场仿真计算研究南方电网楚雄供电局 康 勇 李起荣 沈 燚 张弄韬 雷雨田摘要:在ANSYS/Maxwll软件中对电力变压器建立三维仿真模型和耦合外电路激励,对变压器绕组进行短路电抗参数和电感参数设计计算分析,并验证了本文所提模型的有效性。

关键词:变压器、漏磁场、仿真计算和漏电磁场特性,求解漏电磁场和电力变压器阻抗参数间的相关性,进行的假设条件和简化步骤为:变压器结构上下对称,3D 计算模型取1/4变压器结构,箱体结构与单项双绕组中心左右相互对称,上下相互对称;不考虑变压器内不同因素使漏磁场发生变化的影响,如铁心内涡流因素、位移电流因素、绕组内环流因素、以及金属构件材料的磁滞特性因素;在忽略高次谐波的情况下,电磁场量的运作变化均呈现正弦关系,电磁场量的正弦关系影响绕组各安匝分区内的电力密度分布均匀分布;规定变压器中金属导线的电导率为常数值,规定变压器铁心、油箱都是非线性材料。

大型电力变压器漏磁场的ANSYS有限元分析

大型电力变压器漏磁场的ANSYS有限元分析

大型电力变压器漏磁场的A N SY S有限元分析陈玉庆蔡斌(曲阜师范大学电气信息与自动化学院,山东日照276826)研究与开发摘要首先,讨论了电力变压器中漏磁场的基本问题。

然后,运用电磁场理论和有限元法,对其进行了系统的研究,分别建立了二维和三维漏磁场计算模型,准确计算了油箱中的漏磁场分布情况,给出了详细的分析方法,并得出有关结论。

变压器容量越大,漏磁场也越强,油箱中损耗就不能忽略。

如果不采取措施,油箱壁出现局部过热点能影响变压器性能。

传统的计算方法是根据经验公式来估算,这就具有相当大的误差,于是更加准确的有限元法被引进到漏磁场计算中。

关键词:变压器;漏磁场;有限元分析T he Fi ni t e E l em ent A na l ys i s of L e akage M agne t i cFi e l d of L ar ge-Scal e E l ect r i c T r a ns f or m erC he n Y uq i ng C ai B i n(S chool of E l ect r i ca l I nfor m at i on and A ut om at i o n,Q uf u N or m a l U ni ver si t y,R i zhao,Sh andong276826)A bs t r act Fi r st,t he bas i cp r obl em of l eak age m agn et i c f i el d i n t r ans for m er s ar e di s cus se d.Then,t he l eak age m agne t i c f i el d i s i nt e ns i ve w hen pow e r is bi gg eL SO t he l os ses i n t an k ar e hi gh.If nom e asur em en t s hav e be en t ak en.t he t ank w al l m ay have l oca l hot s po t t hat can det er i ora t e t het r ans f or m er per for m ance.I t i S neces s ar y t o c al c ul a t e accur at el y t he l O SS i n t he t ank.2一D and3.Dl eak age m agn et i c f i e l d m ode l of t r ans for m er ar e bui l t us i ng FEM.R e sul t s show s3.D m ode l iS m or ea cc u r a t e and pr ov i de hel p f or t aki ng bet t e r s hi e l di ng m eas ur es.T he det ai l ed a na l ys i s is gi v en.So m enew r e sul t s w hi c h have bot h t heore t i ca I and pr ac t i ca l s i gni f i can ce a r e drow n.K ey w or ds t t r ans f or m er;l eakage m agn et i c fi el d;f i ni t e el e m ent a na l ys i s1引言电力变压器是电力网中的主要设备,其总容量达到发电设备总容量的5~6倍。

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