螺旋绕组轴向电流分量对大型变压器漏磁场的影响

螺旋绕组轴向电流分量对大型变压器漏磁场的影响

一、螺旋式绕组轴向电流分量对大型变压器漏磁场的影响(论文文献综述)

段重玺[1](2021)在《电力变压器绕组故障下漏磁场及短路阻抗特性分析》文中认为

燕蕾[2](2021)在《配电变压器暂态电磁力分析及优化技术研究》文中提出配电变压器作为电力系统不可或缺的重要设备,其运行可靠性与配电网络的安全密切相关。当配电变压器发生外部短路故障时,绕组中通过较大的短路电流,其数值远高于正常状态下的额定电流,在漏磁场的作用下会在绕组上产生巨大的短路电磁力,从而引起绕组变形,通过不断的累积,致使线匝发生相对位移从而造成绝缘破坏。随着电压等级的不断提高,配电网络中各种事故层出不穷,尤其是变压器短路故障引起的事故不断增加,因此,分析研究短路状态下配电变压器绕组中的电磁力分布规律具有重要工程价值。在实际的配电变压器应用中,圆形绕组的抗短路能力较强,因此对漏磁场及电磁力的研究多针对圆形绕组展开,但在设计制造时考虑到提高占空比、降低生产成本等因素,配电变压器绕组多采用长圆形结构,其生产成本较低,但往往抗短路能力较差,因此本文主要针对长圆形绕组进行研究,对其圆边侧和直边侧的电磁力分布大小进行分析比较,找到其受力薄弱点,对实施配电变压器抗短路能力的提升措施提供了参考。首先,本文阐述了配电变压器漏磁场和电磁力计算的理论基础,总结了有限元仿真计算的具体步骤;其次,基于一台10 k V电压等级,容量为400 k VA的配电变压器的具体结构参数,利用COMSOL有限元仿真软件建立了其三维模型,对长圆形绕组的漏磁场及短路电磁力进行了仿真分析,得到了其圆边侧和直边侧电磁力的分布规律并进行对比分析,得到圆边侧受力要比直边侧略高的结论;然后对圆形绕组以及椭圆形绕组配电变压器的短路电磁力进行了研究,对这三种不同结构绕组的短路电磁力进行对比分析,总结了绕组结构对受力情况的影响,并对长圆形绕组所受应力进行计算和校核,验证了绕组的稳定性;最后,改变撑条的数量、绕组导线材料中电导率、密度等参数变量,分析研究了其他因素对绕组受力的影响,总结了抗短路能力的不同影响因素,分别从减小短路电磁力、改善配电变压器动、热稳定性等方面提出了提高抗短路能力的优化技术及措施。通过本文研究表明:配电变压器低压侧发生三相短路故障时,高、低压绕组所受的电磁力急剧增大,在短路后半个周期达到最大值。长圆形绕组短路电磁力大于圆形绕组,其圆边侧的短路电磁力较大且不均衡,是其承力较为薄弱的位置,稳定性较差,发生故障时易造成线圈变形破损。撑条数目、导线材料的杨氏模量和泊松比等参量对绕组受力影响较大,可采取在受力薄弱位置加固适当的撑条、选取合适的材料等措施提高其抗短路能力。本文研究结论可为提高配电变压器抗短路能力提供实际参考。

刘一萌[3](2020)在《变压器绕组线圈变形故障分析》文中研究说明变压器是电能传输的“心脏”,当今随着电网容量不断增大,变压器运行环境日趋严苛。变压器遭受短路电流冲击后容易发生绕组变形,这是变压器常发故障之一。由于吊罩检查工艺繁琐、耗时耗力,需要采用电气试验诊断技术预先判定短路冲击后的绕组是否变形、以及变形的程度与位置,根据试验结果,最终作出变压器退运、大修或技改决策。本文主要研究内容如下:(1)对变压器绕组及其绝缘结构进行了详细分析,总结了变压器绕组可能发生的各种故障类型。分析了变压器绕组所处的漏磁场分布以及绕组所受电动力的类型与受力方向,为下一步的绕组变形检测方法分析奠定了基础。(2)针对低电压阻抗法,建立变压器短路阻抗值与漏磁等效面积间的数值关系,通过公式推导得出利用低电压阻抗法判定绕组变形结论;针对绕组电容量法,将变压器绕组电容量法测试的五组数据分解为各绕组间与绕组对地电容量的加和,从而得到利用电容量测试数据分析绕组变形的方法;针对频率响应分析法,通过仿真得到不同变形种类下频响图谱的变化特征,以此为依据总结了利用频响图谱的对比来判断绕组变形的原则,并分析了各种干扰因素下的异常图谱特征。(3)针对目前单一的绕组变形诊断方法不够完善可靠,本文建立包含评估层与诊断层两级的综合评估体系,基于可拓理论与熵权法进行多指标信息融合,确定绕组状态等级;当绕组处于严重变形状态等级时,进入故障诊断层,在故障诊断层结合低电压阻抗法与绕组电容量法建立Cx-Xk(%)诊断模型,综合判定绕组变形种类及其变形位置。(4)针对一起220k V变压器遭受短路电流冲击故障,利用该综合评估方法的评估层,对各种测试方法下的试验结果进行多信息融合,判断为绕组严重变形后,在故障诊断层利用Cx-Xk(%)诊断模型得出结论:中压侧绕组发生明显变形并向低压侧绕组凹陷。对变压器进行返厂吊罩后,发现中压侧绕组大面积线匝向低压绕组方向靠拢,与综合评估方法分析所得结论一致,印证了该综合评估方法的正确性。本文针对变压器绕组变形诊断方法展开研究,有利于对变压器绕组状态做出合理分析判断。本文所研究的变压器绕组变形综合评估体系避免了常规的单一试验方法可能造成的误判漏判情况,一定程度上可降低变压器的故障率,提高了变压器绕组变形的检测效率。

罗海凹[4](2020)在《油浸式配电变压器抗短路能力提升技术研究》文中提出随着我国经济发展水平的提高和城市化进程的推进,城市配电网有持续扩容的需求。而农村配电网覆盖范围大,供电可靠性较低,老旧设备也需要升级换代。配电变压器作为连接配电网和用户之间的枢纽,需求量巨大。从电网物资抽检质量统计结果来看,普通油浸式配电变压器承受短路的合格率仅为70%左右,不仅给配电网安全运行留下很大的隐患,也造成了大量的安全事故和经济损失。本论文首先从宏观角度分析普通油浸式配电变压器耐受突发短路合格率低的原因,说明了提高油浸式配电变压器抗短路能力研究的重要性,介绍了国内外对电力变压器短路研究的历史,讨论了当前对配电变压器短路研究的局限性。其次,计算对比了不同短路类型的短路稳态电流,推导了短路电流的瞬态表达式,估算了短路最大电流倍数。从配变的漏磁场分析出发,按电动力的辐向力、轴向力两方面对变压器短路时的常见故障模式进行了分析,并对一台S13-M-200/10油浸式配电变压器进行动稳定和热稳定的计算校核,建立一个用于仿真额定工况下变压器的谐波电磁场的完整模型和一个用于仿真短路状态下变压器的瞬态电磁场的1/4模型,揭示了短路时变压器漏磁密分布特征、绕组内部的应力分布特征,及其时间变化规律。统计分析了某国家级检测中心对某电网2012年~2018年抽检的300余台油浸式配电变压器的短路承受能力试验结果,推测行业内油浸式配电变压器短路试验合格率范围,发掘普通油浸式配电变压器短路合格率与各部件的选材以及采取的制造工艺之间的相关关系,给出了两类针对大容量配变提升抗短路能力的选材/工艺推荐组合。最后,按设计、选材、工艺三方面重新梳理普通油浸式配电变压器的抗短路相关因素,将设计分为电磁设计和结构设计两方面,主要考虑降低短路电动力、验证构件强度设计能否满足核算要求等因素;选材侧重关注各构件的材料、型号选择;工艺则涵盖了加工工艺及精度控制、加固工艺的采用等要素,总结提升油浸式配电变压器抗短路能力的措施,为提高油浸式配电变压器抗短路能力的实践提供理论指导。通过协助某送检S13-M-200/10油变短路试验不合格的企业在原有产品的基础上采用针对措施改进,再次送检进行短路试验,试验合格,验证了总结的提高油浸式配电变压器抗短路能力措施的有效性。

李朋[5](2021)在《ITER PPEN变压器电气绝缘及热学性能分析和研究》文中指出随着社会经济的高速发展,能源问题显得越来越突出,新能源成为全球能源转型的必然选择。核聚变能是一种清洁(无核污染)、用之不竭的新能源,国际热核聚变实验堆(ITER)计划就是人类为探索核聚变能和平利用的国际大科学工程。ITER磁体电源系统包括脉冲功率电网(PPEN)和稳态功率电网(SSEN)两部分。PPEN变压器作为脉冲功率电网的主设备之一,是保障其它电气设备安全运行的第一道屏障,是确保电网供电安全的关键设备。PPEN变压器电磁设计的合理性、绝缘材料选择和绝缘结构设计的合理性将直接关系到其运行性能。为此,本文主要研究PPEN变压器的电磁特性、绝缘特性和热学性能的计算模型,提出其电气绝缘与热学性能的计算方法,以确保其可以满足脉冲负载的电压耐受需求以及ITER核聚变装置实现等离子体反应的电流和电压需求。论文针对PPEN变压器的负荷特性及使用条件,建立了铁芯和绕组的电磁计算模型,推导了 PPEN变压器的空载损耗及负载损耗的计算方法;基于仿真软件MagNet,提出了采用有限元法对PPEN变压器中的漏磁场进行建模与仿真的方法,得到了变压器的漏磁密分布情况,验证了 PPEN变压器结构设计及电磁分布的合理性。论文基于PPEN变压器主绝缘结构特点,提出了采用有限元法,运用ELECTRO电场计算软件对主绝缘的电场分布进行建模与仿真,得到了主绝缘的电场分布情况,根据仿真结果分析了主绝缘的绝缘裕度,论证了主绝缘的绝缘设计满足标准要求。论文基于PPEN变压器绕组纵绝缘的结构特点,提出了通过在内屏蔽连续式的高压绕组内部布置电容线匝的方式来降低绕组的冲击电压;提出了利用BB-XCX001B电压分布计算软件,建立绕组纵绝缘的等值电路模型,对其波过程进行计算分析,并根据计算结果分析了变压器高压绕组及绕组磁屏蔽的波过程及绝缘薄弱点。论文基于ANSYS仿真软件,建立了 PPEN变压器二维稳态温度场-流体场的数学和物理模型,采用有限元法对变压器的二维温度场进行仿真,得到变压器的温度场及绕组热点位置;采用安德森热点计算公式对绕组热点进行了详细计算,得到了绕组的热点温升;通过在绕组热点位置(预测值)布置光纤探针直接测量了绕组热点温度;对比分析了温度场仿真、热点计算数据和光纤探针测量结果,验证了仿真及计算结果。论文分析了变压器进行绝缘和温升试验的必要性,按照IEC60076.3:2013标准及PPEN变压器技术规范书要求,对PPEN变压器分别进行了外施耐压试验、感应耐压试验、局部放电试验、雷电冲击试验、操作冲击试验。试验结果表明,此PPEN变压器整体结构具有足够的绝缘强度;按照IEC 60076-2-2011标准要求及PPEN变压器技术规范书要求,对PPEN变压器进行了温升试验,试验结果验证了变压器的温升性能满足标准要求。本文的研究内容及成果,不仅对确保ITER PPEN变压器满足ITER核聚变装置的安全运行具有指导意义,而且对我国未来开展国内核聚变反应堆配套的脉冲电网变压器的自主设计及研制具有参考价值。

刘梦[6](2020)在《基于ANSYS Maxwell的平衡变压器电磁场仿真分析》文中认为近年来,随着电气化铁路的迅猛发展,平衡变压器得到了更广泛的应用。变压器容量、电压等级的逐渐升高,对变压器的绝缘电场强度、漏磁场的分析也变得至关重要。传统公式及假定计算方法一直偏重于理论分析,在实际工程应用中有其局限性,而有限元法以其灵活性和通用性强,解题能力广等优点受到普遍欢迎。本文根据平衡变压器的实际结构和主要功能参数,经过适当简化后,通过ANSYS Maxwell软件建立了变压器二维、三维模型。在平衡变压器工作在额定情况时,进行平衡变压器二维静电场仿真。首先,仿真了绕组间油隙的电场强度分布情况并进行绝缘裕度计算,判断在额定情况下是否满足绝缘要求,并在此基础上判断绕组间油隙在不同介电常数下的绝缘击穿情况,进而判断不同介电常数对绕组径油隙间场强分布及绝缘裕度影响情况,对不同介电常数的材料选择提供一定的借鉴。其次,仿真了角环对高压绕组端部拐角处场强的影响情况。根据仿真的不同厚度的绝缘纸板击穿场强不同,来设置纸板厚度,尽可能的减少纸板材料的消耗。通过这些来判断绝缘设计的合理性,不仅对变压器安全可靠的运行有决定性的作用,而且对变压器的经济指标也有极其重要的影响。通过ANSYS Maxwell软件仿真观察单相变压器绕组的磁力线关于绕组中间对称分布的规律,提出了一种在三维瞬态磁场中以漏磁通求漏电感的方法(漏磁通法)。在单相变压器模型中运用漏磁通法求得原、副绕组的漏电感,并与传统的能量法和试验法对比,验证了漏磁通法的正确性。利用本文提出的漏磁通法计算单相变压器模型绕组距铁芯的距离改变时其漏电感的变化规律,研究绕组形变和绕组布局对变压器漏电感值的影响,为变压器设计中合理安排绕组与铁芯的位置关系提供一定的理论依据。在此基础上,利用本文提出的漏磁通法对平衡变压器进行了如下仿真分析和计算:分别单独计算各绕组的漏电感值;分析了电流对绕组漏电感的影响;分析了平衡变压器中绕组布局及联结方式对漏电感影响,得出了交叉布局绕组可使平衡变压器阻抗平衡的结论;分析了平衡变压器绕组形变对平衡变压器绕组漏电感的影响。以上分析和计算为平衡变压器的设计提供了一定的理论依据。

章雪亮[7](2019)在《CFETR N-NBI样机加速器高压电源设计与关键技术研究》文中指出大功率负离子源中性束系统(Negative-ion-based Neutral Beam Injectors,N-NBI)是未来聚变装置必须的辅助加热系统。但是目前我国尚无大功率N-NBI系统的研制经验,为了发展用于中国聚变工程实验堆(China Fusion Engineering Test Reactor,CFETR)的N-NBI相关技术,国家重点研发计划项目资助研制一套200keV的N-NBI工程样机。其中,加速器高压电源是中性束能量的主要来源,是N-NBI系统的关键组件之一。CFETR N-NBI样机需要一台200kV/25A的直流高压电源为其加速器供电,该电源决定采用与ITER N-NBI加速器高压电源类似的逆变型直流高压电源方案,而我国没有此类高压电源的研制经验。作为国内首套用于聚变辅助加热领域的逆变型直流高压电源,本文根据CFETR N-NBI样机的需求,完成了电源的整体方案设计,对关键部件中点箝位型(Neutral Point Calmped,NPC)三电平逆变器和隔离升压变压器进行了工程设计和研究,并对输出电压纹波和逆变器输出直流分量等运行特性进行了分析研究。通过调研对比决定采用单级逆变型直流高压电源方案作为加速器高压电源的整体方案,主要包括:12脉波晶闸管整流器、直流母线、三相三电平逆变器、隔离升压变压器、高压不控整流器和高压滤波器;分析影响电源性能的参数,研究确定了低压侧直流母线电压和逆变频率这两个关键参数分别为Vdc=5000V、finv=150Hz;对电源各组成环节进行了研究,通过理论分析和数值计算,确定了各环节的方案和基本参数;利用Simulink软件搭建了电路仿真模型,对电源不同工况进行了仿真分析和研究,验证了电源方案设计的合理性。以相桥臂单元为重点,对基于压接型IEGT的大功率NPC三电平逆变器进行了设计和研究。针对三电平应用场合,对IEGT和IGCT进行了大量的单管测试,明确了器件特性;基于单管测试的结果,完成了三电平相桥臂单元的设计工作,通过仿真分析等手段对电、磁、热设计的可靠性进行了研究和验证。研制了一相NPC三电平桥臂,并提出了一种四管动作双脉冲测试法对所设计的相桥臂进行测试,验证了桥臂设计的可靠性。基于本文的研究和设计,样机加速器高压电源的故障关断时间可以降低到100μs内,较ITER同类参数(150μs)有很大的改善。对隔离升压变压器进行了设计和研究。该隔离升压变压器是国内首台非工频的高压大功率方波变压器,本文总结整理了其特殊需求,并给出了针对性的解决方案;以铁芯和绕组为重点,完成了变压器的主体电磁结构设计;利用数值计算和有限元仿真手段对隔离升压变压器的漏磁场及其引起的损耗和温升进行了研究计算,验证隔离升压变压器的热可靠性;通过有限元仿真对隔离升压变压器的主、纵绝缘进行了研究计算,验证了设计的可靠性。对关乎加速器电源性能与安全的输出电压纹波和逆变器输出直流分量进行了研究。通过仿真、理论分析等手段明确了电源的输出电压及其纹波特性,发现了限制输出电压纹波的条件,提出了一种纹波限制措施;研究了逆变器输出直流分量产生的原因、造成的影响和精确提取直流分量的方法,提出了一种适用于CFETR N-NBI样机加速器高压电源的直流分量控制策略;通过电路仿真和小功率原理样机实验分别对输出电压纹波特性的分析和控制以及直流分量的控制进行了验证。本文的设计和研究工作为CFETR N-NBI样机加速器高压电源的研制奠定了坚实的基础,对同类逆变型直流高压电源的设计、研制和运行也具有一定的参考价值。

付豪[8](2019)在《新能源接入变电站低压侧对电力变压器的影响研究》文中提出为了响应国家大力发展新能源发电的号召,越来越多的光伏电站和风电场接入到电网,在缓解能源匮乏和环境污染的同时,也给电网带来了诸多威胁。尤其一些新能源电站为节约成本而直接接入变电站,使得电力变压器将面对新能源带来的冲击。故本文通过分析新能源并网对传统电网的影响和电力变压器的故障统计,重点研究新能源接入变电站低压侧对电力变压器的绝缘寿命损失和绕组抗短路能力的影响。分析电力变压器绝缘老化机理,确定其绝缘寿命损失与绕组热点温度之间的关系,对谐波电流注入下电力变压器的负载损耗进行量化分析,改进IEEE标准提出的热点温度计算方法,建立同时考虑负载率与谐波畸变率的变压器绕组热点温度计算模型。算例仿真结果表明,光伏电站接入变电站低压侧会使电力变压器绝缘寿命损失有所减少,且谐波电流的注入对绝缘寿命损失的影响可以忽略不计。分析短路故障下的电力变压器绕组的受力情况,计算绕组上的短路电动力,给出相应的校核条件,根据实例仿真结果确定了变压器抗短路能力的评估标准。研究并网光伏电站和风电场的结构与等值模型,并在Simulink中搭建仿真模型来分析它们的短路特性。搭建风电场接入变电站的实例仿真模型,仿真结果表明风电场接入会提高绕组遭受短路冲击的几率和降低绕组的抗短路能力,风电场引出线的长度对变压器绕组抗短路能力的影响较大,其装机容量对绕组抗短路能力的影响很小。

王欢[9](2018)在《大型变压器多次短路工况下的电磁特性与绕组累积效应研究》文中研究说明大型电力变压器是输配电网中的重要设备,保证其安全可靠是智能电网、能源互联网稳定运行的关键之一。电力变压器故障率逐年提高的主要原因是,随着电力系统容量增长,变压器绕组已无法承受相应增大的故障冲击载荷。为了解决电力变压器绕组强度不足的现实问题,本文在前期国家自然科学基金项目“短时间隔多次短路冲击条件下的大型变压器绕组强度与稳定性研究”工作基础上进行拓展,研究多次冲击工况下变压器绕组强度损坏的累积效应机理,旨在完善变压器绕组强度理论,对提高电力变压器抗故障冲击能力具有重要意义。本文主要的研究内容分为五个部分:研究多次冲击工况下变压器的电磁特性和故障冲击电流的计算方法。首先,为了理清变压器绕组的多次冲击损坏成因,通过建立故障过程中变压器铁心暂态磁通的仿真计算模型,分析并列举产生绕组多次冲击损坏的工况类型。然后,针对产生绕组冲击载荷的重要因素——故障电流展开探讨,研究多次冲击工况下励磁参数对故障电流的影响规律,描述多次冲击工况下故障电流产生过程中变压器电磁特性的作用机理。在前述理论研究的基础上,研究多次短路工况下变压器故障冲击电流的精确计算方法,最后,基于前述计算方法,通过实际变压器产品算例,定量分析并确定造成变压器绕组多次冲击损坏的主要电磁因素。研究多次冲击工况下变压器漏磁场和冲击载荷的分布特性。不同于以往研究,将计及涡流区的数值计算方法引入变压器绕组强度问题研究,假设并验证多次冲击工况下三相变压器绕组漏磁场分布存在的相间影响。通过建立变压器三维有限元模型,采用前述磁场计算方法定量分析了漏磁通密度在绕组不同区域的分布特性。列举变压器短路强度国家标准中规定的评估应力,建立相应的解析计算模型,结合实际变压器产品试验数据,对比分析并确定造成变压器绕组塑性变形的主要应力类型。建立变压器绕组强度的弹塑性计算模型。针对多次冲击工况下变压器绕组累积效应研究中的力学问题展开探讨,设计变压器绕组累积效应的阶段研究模式。在该模式下,基于多次冲击工况下变压器绕组漏磁场与冲击载荷的分布特性,建立弹塑性变形阶段的绕组强度数值计算模型。研究变压器绕组承受冲击载荷产生位移的主要结构因素。通过较为全面的绕组线规算例,分析结构参数对变压器绕组受力变形的影响规律,初步建立适用于工程的变压器绕组弹塑性形变解析计算模型。研究多次冲击工况下变压器绕组强度的累积效应。首先,在变压器绕组累积效应阶段研究模式下,建立回弹阶段的绕组强度数值计算模型。结合弹塑性形变、回弹阶段计算模型,定量分析结构参数和冲击载荷对绕组残余形变的影响规律。然后,针对冲击次数对变压器绕组强度影响规律研究这一难点问题,建立等效残余形变的变压器绕组残余应力数值计算模型,结合实际变压器产品试验数据,仿真计算并分析了多次冲击工况下变压器绕组累积效应的变化规律。设计试验并验证多次冲击工况下变压器绕组累积效应的理论研究。为了模拟变压器绕组的多次冲击工况,设计相应接线、冲击电流的加载方案和漏磁、应力测量传感器的布置方案。对比测量数据与计算结果验证多次冲击工况下变压器绕组累积效应的理论研究,并修正相应的计算模型。

许俞彬[10](2017)在《大型变压器绕组短路机械力及扭转变形的仿真研究》文中研究说明由于大容量变压器低压绕组大多采用单螺旋或是多螺旋结构,而流经绕组的电流有的高达几万安培,因而在这些绕组中存在较大的轴向电流分量,即变压器发生短路时螺旋式绕组所受的短路电动力将包含很大的切向力并因此发生旋转扭动。不同于一般结构的绕组,对于大电流螺旋式绕组必须考虑切向力的作用并对在切向力力矩作用下的扭转问题加以分析。在此背景下以一台通过短路试验的型号为SSZ11--50000/110的三相双绕组有载电力变压器为例,利用Comsol软件模拟变压器短路状态,建立了该变压器在最小分接情况下发生短路时一相的数值计算模型。分别对变压器0.12s短路时间内绕组的瞬时短路电流、二维瞬态电磁场、辐向和轴向短路电磁力进行了计算和分析。结合应力计算公式对短路时绕组线饼导线的应力进行了计算。然后利用电磁场专用软件建立了该型号变压器二维轴对称模型,计算得到了短路电磁力、短路阻抗和线饼导线的应力。采用GB1094.5-2008中规定的方法校核了本算例产品的抗短路能力,结果表明本算例产品具有足够的抗短路能力。通过对两种仿真计算结果的对比,证明了计算方法的有效性。最后分析了影响结果的干扰要素,提出了提高短路机械性能的措施。以两台具有单螺旋式绕组和双螺旋式绕组的变压器为研究对象,建立了螺旋式绕组的二维和三维磁场-结构力场耦合模型,计算得到了变压器的漏磁场及短路时低压螺旋式绕组的切向力大小、分布规律。通过比较分析两种模型结果,检验了计算方法的可靠性。进一步研究了螺旋角、磁屏蔽和轴向预压紧力对螺旋式绕组切向位移的影响,得到了产品设计中减小绕组切向位移的一些应用结论。文中所用的分析方法为具有螺旋式绕组的大型、超高压电力变压器绕组短路电磁力的计算和验证提供了参考依据。

二、螺旋式绕组轴向电流分量对大型变压器漏磁场的影响(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、螺旋式绕组轴向电流分量对大型变压器漏磁场的影响(论文提纲范文)

(2)配电变压器暂态电磁力分析及优化技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 变压器漏磁场的研究现状
        1.2.2 变压器绕组短路电磁力的研究现状
    1.3 本文主要研究工作
第二章 配电变压器电磁力分析的理论基础
    2.1 电磁场基本理论
        2.1.1 麦克斯韦方程
        2.1.2 微分方程的一般形式
    2.2 漏磁场理论分析
        2.2.1 漏磁产生原因
        2.2.2 漏磁场引起的效应
        2.2.3 漏磁场计算原理
    2.3 电磁力理论分析
    2.4 有限元法及计算软件介绍
    2.5 本章小结
第三章 配电变压器绕组短路电磁力计算
    3.1 三维模型的建立与验证
        3.1.1 仿真建模
        3.1.2 模型验证
    3.2 短路电流的计算与仿真
        3.2.1 短路电流的计算
        3.2.2 短路电流的仿真
    3.3 磁场的仿真分析
        3.3.1 正常情况下磁场分析
        3.3.2 短路情况下磁场分析
    3.4 短路电磁力的仿真分析
    3.5 本章小结
第四章 提高配电变压器抗短路能力的优化技术及措施
    4.1 绕组结构对短路力的影响分析
        4.1.1 圆形绕组的电磁力仿真
        4.1.2 椭圆形绕组的电磁力仿真
        4.1.3 对比分析
        4.1.4 导线应力的校核
    4.2 撑条数目对短路力的影响分析
    4.3 导线材料对短路力的影响分析
    4.4 抗短路能力的影响因素
        4.4.1 结构设计
        4.4.2 材料质量
        4.4.3 制造工艺
    4.5 提高抗短路能力的技术及措施
        4.5.1 减小短路电磁力
        4.5.2 改善动、热稳定性
        4.5.3 制造工艺上的具体技术要求
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
在读期间公开发表的论文
致谢

(3)变压器绕组线圈变形故障分析(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第二章 变压器绕组故障分析基础
    2.1 变压器绕组及其绝缘结构
    2.2 变压器线圈常见形式
    2.3 变压器绕组常见问题
        2.3.1 绕组制作过程中的常见质量问题
        2.3.2 绕组的常见故障
    2.4 绕组所受短路电流与短路电动力
        2.4.1 短路电流计算
        2.4.2 抗短路能力计算
        2.4.3 短路时绕组的受力分析
    2.5 本章小结
第三章 变压器常规试验方法对绕组变形检测的辅助作用研究
    3.1 油色谱分析法试验原理与检测方法研究
        3.1.1 变压器油中溶解气体分析
        3.1.2 根据油中溶解气体含量进行故障诊断
    3.2 直流电阻测试方法研究与试验结果分析
        3.2.1 直流电阻试验测量方法
        3.2.2 试验测量的分析
    3.3 本章小结
第四章 基于电气参量的三种变压器绕组变形诊断方法研究
    4.1 低电压阻抗法
        4.1.1 短路电抗值与绕组间相对距离的关系推导
        4.1.2 低电压阻抗法判断准则及其影响因素
    4.2 绕组电容量法诊断过程及判定依据
    4.3 频率响应分析法
        4.3.1 频响法测试系统
        4.3.2 不同绕组变形种类下频谱图变化特征总结
        4.3.3 利用频响图谱诊断变压器绕组变形故障
        4.3.4 现场影响因素干扰下的频谱图异常情况分析
        4.3.5 频响法测试过程中注意事项及异常频谱图分析
    4.4 本章小结
第五章 变压器绕组变形综合评估方法研究
    5.1 基于可拓理论的变压器绕组变形综合评估方法
        5.1.1 变压器可拓评估方法研究
        5.1.2 综合评估体系建立
        5.1.3 评估指标信息融合方法研究
    5.2 基于低电压阻抗法与绕组电容量法的C_x-X_k(%)诊断模型建立
    5.3 本章小结
第六章 变压器绕组变形故障分析方法试验验证
    6.1 设备基本情况及故障情况
    6.2 利用综合评估方法判断绕组状态
    6.3 基于C_x-X_k(%)故障诊断模型判断绕组变形种类
    6.4 返厂吊罩结果对比分析
    6.5 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 工作总结
    7.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况
致谢

(4)油浸式配电变压器抗短路能力提升技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 变压器短路电动力及其累积效应的研究现状
        1.2.2 变压器短路热效应及其累积效应的研究现状
    1.3 本文的研究内容
第二章 油浸式配电变压器的短路破坏机理分析
    2.1 突发短路电流计算
    2.2 短路电动力分析及计算
        2.2.1 轴向力的计算及故障模式分析
        2.2.2 辐向力的计算及故障模式分析
    2.3 短路热稳定分析
    2.4 本章小结
第三章 油浸式配电变压器电磁场-力场耦合分析
    3.1 油浸式配电变压器电磁场-力场耦合分析理论基础
        3.1.1 时变电磁场理论基础
        3.1.2 电磁场-力场耦合分析的有限元分析思路
        3.1.3 电磁场-力场耦合分析的边界条件
    3.2 电磁场—力场耦合仿真
        3.2.1 建立三维模型
        3.2.2 网格划分与材料参数赋值
        3.2.3 激励与边界设置
        3.2.4 求解及仿真结果分析
    3.3 本章小结
第四章 抽检油变短路试验结果的统计分析
    4.1 数据概况与统计原理
    4.2 选材数据统计
    4.3 工艺数据统计
    4.4 选材工艺组合统计
    4.5 本章小结
第五章 油浸式配变抗短路能力优化措施及实例验证
    5.1 改良设计
        5.1.1 改良电磁设计
        5.1.2 改良结构设计
    5.2 优化选材选型
    5.3 优化工艺选用和加强工艺控制
    5.4 短路试验实例验证
    5.5 本章小结
第六章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件

(5)ITER PPEN变压器电气绝缘及热学性能分析和研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 ITER计划概述
        1.1.2 ITER电源系统
        1.1.3 脉冲功率电站(PPEN)
        1.1.4 PPEN变压器
    1.2 国内外大型变压器研究现状
        1.2.1 变压器电场计算研究现状
        1.2.2 变压器波过程计算研究现状
        1.2.3 变压器温度场及绕组热点研究现状
    1.3 本文研究内容
第2章 PPEN变压器电磁及损耗计算
    2.1 变压器电磁计算基础
        2.1.1 变压器主要技术参数
        2.1.2 铁芯的计算及设计
        2.1.3 绕组的计算及布局
    2.2 变压器漏磁
        2.2.1 漏磁场数学建模
        2.2.2 漏磁场仿真计算
    2.3 变压器损耗计算分析
        2.3.1 空载损耗计算
        2.3.2 负载损耗计算
        2.3.3 总损耗计算
    2.4 本章小结
第3章 PPEN变压器主绝缘设计
    3.1 变压器主绝缘结构
        3.1.1 变压器绕组绝缘水平
        3.1.2 变压器主绝缘结构
    3.2 电场数值计算与分析
        3.2.1 数学建模
        3.2.2 主绝缘结构物理模型
        3.2.3 仿真结果及分析
        3.2.4 绝缘裕度分析
    3.3 本章小结
第4章 PPEN变压器高压绕组纵绝缘及波过程研究
    4.1 高压绕组纵绝缘结构
    4.2 高压绕组波过程等值电路
    4.3 高压绕组内屏蔽纵向电容的计算
    4.4 高压绕组波过程仿真
        4.4.1 雷电冲击波形数学表达式
        4.4.2 雷电冲击全波分析
        4.4.3 雷电冲击截波分析
    4.5 本章小结
第5章 PPEN变压器温升机理与绕组热点的研究
    5.1 油浸式变压器产热机理与热量传递
        5.1.1 油浸式变压器产热机理
        5.1.2 变压器内部热量传递过程
    5.2 变压器温度场仿真计算
        5.2.1 热传导过程数学建模
        5.2.2 PPEN变压器物理建模
        5.2.3 温度场仿真结果分析
    5.3 绕组热点温升计算
        5.3.1 顶油温升计算
        5.3.2 绕组铜油温差计算
        5.3.3 绕组热点温升计算
    5.4 绕组热点测量实现
        5.4.1 测量方法选取
        5.4.2 测量点选取
        5.4.3 光纤探针布置
    5.5 本章小结
第6章 PPEN变压器试验验证
    6.1 绝缘试验
        6.1.1 外施耐压试验
        6.1.2 感应电压(局放)试验
        6.1.3 雷电冲击试验
        6.1.4 操作冲击试验
    6.2 温升试验
        6.2.1 温升试验综述
        6.2.2 短路法温升试验
        6.2.3 温升分析
    6.3 本章小结
第7章 全文总结
    7.1 研究结论
    7.2 创新点
    7.3 研究展望
参考文献
致谢
在读博士期间发表的学术论文

(6)基于ANSYS Maxwell的平衡变压器电磁场仿真分析(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文主要研究内容
    1.4 文章结构安排
第二章 电磁场及有限元原理
    2.1 电磁场基本理论
    2.2 电磁场常见边界条件
    2.3 有限元法概述及ANSYS Maxwell软件介绍
    2.4 本章小结
第三章 平衡变压器绝缘电场仿真分析
    3.1 平衡变压器基本结构原理
    3.2 平衡变压器绝缘电场强度仿真计算
    3.3 介电常数对平衡变电场强度的影响
    3.4 角环对平衡变电场强度的影响
    3.5 纸板厚度对平衡变电场强度的影响
    3.6 本章小结
第四章 平衡变压器漏磁场分析计算
    4.1 变压器漏磁场理论
    4.2 变压器漏磁场有限元理论分析
    4.3 变压器漏电感计算方法介绍
    4.4 单相变压器漏磁场分析计算
    4.5 平衡变压器漏磁场仿真分析计算
    4.6 章节小结
第五章 总结与展望
    5.1 论文工作总结
    5.2 未来研究方向展望
参考文献
致谢
个人简介

(7)CFETR N-NBI样机加速器高压电源设计与关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 NBI系统简介
    1.3 研究现状
    1.4 研究难点与关键技术
    1.5 本文主要研究内容
2 CFETR N-NBI样机加速器高压电源方案设计
    2.1 概述
    2.2 电源关键参数选择
    2.3 电源方案设计
    2.4 电源仿真验证
    2.5 本章小结
3 逆变器设计
    3.1 概述
    3.2 主开关管选择
    3.3 IEGT单管测试
    3.4 逆变器结构设计
    3.5 逆变器热分析
    3.6 桥臂测试
    3.7 本章小结
4 隔离升压变压器设计
    4.1 概述
    4.2 电磁设计
    4.3 漏磁场及温升验证
    4.4 主纵绝缘验证
    4.5 本章小结
5 运行特性分析
    5.1 概述
    5.2 电源输出电压纹波特性分析
    5.3 逆变器输出直流分量分析
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 未来工作展望
致谢
参考文献
附录 攻读学位期间发表的论文目录

(8)新能源接入变电站低压侧对电力变压器的影响研究(论文提纲范文)

内容摘要
abstract
选题的依据与意义
国内外文献资料综述
1 绪论
    1.1 新能源并网对传统电网的影响
    1.2 电力变压器故障统计
    1.3 本文主要研究内容
2 新能源接入对电力变压器绝缘寿命损失的影响
    2.1 电力变压器绝缘的老化机理
    2.2 电力变压器绕组热点温度计算模型
    2.3 谐波电流作用下的变压器绕组热点温度改进计算模型
    2.4 光伏电站接入对电力变压器绝缘寿命影响的仿真分析
    2.5 本章小结
3 电力变压器绕组抗短路能力的评估
    3.1 电力变压器漏磁通的产生与分类
    3.2 电力变压器绕组的受力分析与计算
    3.3 电力变压器绕组抗短路能力的评估方法
    3.4 本章小结
4 新能源接入对电力变压器抗短路能力的影响
    4.1 并网光伏电站的结构及其短路特性
    4.2 并网风电机组的结构及其短路特性
    4.3 风电场接入对电力变压器抗短路能力影响的仿真分析
    4.4 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
附录:攻读工程硕士学位期间发表的部分科研成果
致谢

(9)大型变压器多次短路工况下的电磁特性与绕组累积效应研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 变压器励磁特性与冲击电流的研究方法
        1.2.2 变压器漏磁场和电磁力的计算方法
        1.2.3 变压器绕组强度的建模方法与实验
        1.2.4 变压器绕组强度的累积效应问题
    1.3 本文主要研究内容
        1.3.1 论文研究思路
        1.3.2 论文主要工作
第2章 变压器多次冲击工况下的励磁特性与电流计算
    2.1 变压器多次冲击工况的励磁特性
    2.2 变压器多次冲击电流计算
    2.3 变压器多次冲击电流仿真分析
    2.4 本章小结
第3章 变压器多次短路工况下的漏磁场和载荷特性研究
    3.1 变压器多次短路工况漏磁场分布特性
        3.1.1 变压器漏磁场的数值计算模型
        3.1.2 变压器漏磁场的有限元模型
        3.1.3 漏磁场有限元方法计算
    3.2 变压器多次短路冲击电磁力载荷特性
        3.2.1 绕组电磁力有限元方法计算
        3.2.2 绕组载荷计算模型
        3.2.3 绕组应力计算
    3.3 本章小结
第4章 变压器多次短路工况下的绕组弹塑性变形分析
    4.1 变压器多次短路工况绕组弹塑性变形机理分析
    4.2 变压器多次短路工况绕组弹塑性变形数值计算方法
        4.2.1 变压器绕组结构几何非线性分析
        4.2.2 变压器绕组结构材料非线性分析
        4.2.3 变压器绕组强度弹塑性计算模型
    4.3 变压器绕组弹塑性变形计算
    4.4 本章小结
第5章 变压器多次短路工况下的绕组累积效应分析
    5.1 变压器绕组大挠度弹塑性变形-回弹的数值计算方法
        5.1.1 变压器绕组大挠度弹塑性变形-回弹方程
        5.1.2 变压器绕组弹塑性变形-回弹反耦联模型
        5.1.3 变压器绕组弹塑性变形-回弹有限元法
        5.1.4 变压器绕组残余变形计算
    5.2 变压器多次短路工况绕组累积效应及残余变形分析
        5.2.1 变压器多次短路工况残余应力的数值模型
        5.2.2 变压器多次短路工况下的绕组累积效应算例分析
        5.2.3 变压器绕组弹塑性-回弹测量试验
    5.3 本章小结
第6章 多次短路工况下的绕组累积效应试验设计
    6.1 基本结构
    6.2 产品基本参数
    6.3 漏磁场测量方案
        6.3.1 试验方案
        6.3.2 测量传感器布置方案
        6.3.3 漏磁测试结果
        6.3.4 漏磁通密度实测值与计算值对比
    6.4 压电膜传感器测量变压器电动力测量方案
        6.4.1 试验方案
        6.4.2 测量传感器布置方案
        6.4.3 电动力实测值与计算值对比
    6.5 本章小结
第7章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢

(10)大型变压器绕组短路机械力及扭转变形的仿真研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究的意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 变压器漏磁场研究现状
        1.2.2 变压器短路机械性能的研究现状
        1.2.3 螺旋式绕组扭转力的研究现状
    1.3 课题研究内容
第二章 数值计算理论基础
    2.1 概述
    2.2 电磁场数值计算理论
        2.2.1 麦克斯韦方程
        2.2.2 有限元法
        2.2.3 变压器短路机理
    2.3 电磁参数的计算
        2.3.1 短路电流的计算
        2.3.2 绕组短路力分析计算
        2.3.3 绕组应力分析
        2.3.4 切向力和扭矩计算
    2.4 计算软件介绍
        2.4.1 COMSOL简介
        2.4.2 承受扭转切应力的弹簧模型
        2.4.3 MF2DS简介
    2.5 本章小结
第三章 变压器绕组短路力和机械强度的计算
    3.1 短路电流分析
    3.2 仿真结果分析
        3.2.1 绕组漏磁场分析
        3.2.2 辐向和轴向短路力分析
        3.2.3 绕组导线应力
    3.3 变压器的工程算法
        3.3.1 简化计算模型
        3.3.2 计算结果与分析
        3.3.3 短路阻抗的验证
        3.3.4 短路力的计算与分析
        3.3.5 机械强度计算与分析
        3.3.6 两种应力结果对比分析
    3.4 提高变压器短路机械性能的措施
    3.5 本章小结
第四章 变压器螺旋式绕组的仿真分析
    4.1 概述
    4.2 多物理场耦合原理
    4.3 算例产品的主要参数和结构
    4.4 二维变压器漏磁场与切向力的仿真分析
        4.4.1 变压器二维模型建立
        4.4.2 二维漏磁场分布
        4.4.3 二维切向力分析
        4.4.4 磁屏蔽对低压螺旋绕组切向力的影响
    4.5 三维仿真结果分析
        4.5.1 螺旋式绕组三维模型的建立
        4.5.2 三维磁场
        4.5.3 切向力计算与验证分析
    4.6 切向位移的影响因素分析
        4.6.1 螺旋角对切向位移的影响分析
        4.6.2 轴向预压紧力对切向位移的影响
        4.6.3 减小切向力的措施
    4.7 本章小结
第五章 结论
参考文献
攻读学位期间所取得的相关科研成果
致谢

四、螺旋式绕组轴向电流分量对大型变压器漏磁场的影响(论文参考文献)

  • [1]电力变压器绕组故障下漏磁场及短路阻抗特性分析[D]. 段重玺. 沈阳工业大学, 2021
  • [2]配电变压器暂态电磁力分析及优化技术研究[D]. 燕蕾. 山东理工大学, 2021
  • [3]变压器绕组线圈变形故障分析[D]. 刘一萌. 天津工业大学, 2020(02)
  • [4]油浸式配电变压器抗短路能力提升技术研究[D]. 罗海凹. 华南理工大学, 2020(02)
  • [5]ITER PPEN变压器电气绝缘及热学性能分析和研究[D]. 李朋. 中国科学技术大学, 2021(06)
  • [6]基于ANSYS Maxwell的平衡变压器电磁场仿真分析[D]. 刘梦. 宁夏大学, 2020(03)
  • [7]CFETR N-NBI样机加速器高压电源设计与关键技术研究[D]. 章雪亮. 华中科技大学, 2019(01)
  • [8]新能源接入变电站低压侧对电力变压器的影响研究[D]. 付豪. 三峡大学, 2019(06)
  • [9]大型变压器多次短路工况下的电磁特性与绕组累积效应研究[D]. 王欢. 沈阳工业大学, 2018(08)
  • [10]大型变压器绕组短路机械力及扭转变形的仿真研究[D]. 许俞彬. 河北工业大学, 2017(01)

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螺旋绕组轴向电流分量对大型变压器漏磁场的影响
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