检索结果-内蒙古大学图书馆

电机与控制学报 2019年第7期23卷 87-97页

作者：邵鹏飞李勇肖华华侨大学信息科学与工程学院福建厦门361021 湖南大学国家电能变换与控制工程技术研究中心长沙410082 广州西门子变压器有限公司广州510530

针对高压直流输电(HVDC)换流变压器的阀侧换流器产生大量谐波电流,导致过量谐波电流流过换流变压器绕组,使铁心由于谐波磁通过大而过饱和,引发换流变压器的铁心和绕组剧烈振动问题,对新型换流变压器绕组在谐波条件下的电磁振动进行理论... 详细信息

针对高压直流输电(HVDC)换流变压器的阀侧换流器产生大量谐波电流,导致过量谐波电流流过换流变压器绕组,使铁心由于谐波磁通过大而过饱和,引发换流变压器的铁心和绕组剧烈振动问题,对新型换流变压器绕组在谐波条件下的电磁振动进行理论研究。首先,基于三绕组变压器理论并考虑特征次谐波,求解新型换流变压器各绕组电流与负载电流的变换关系;然后,利用虚位移法求解绕组受到的电磁力,建立绕组及相应铁心的3-D有限元(FEM)模型,通过瞬态求解最终得到其电磁振动特性。最后,测试变压器的绕组振动,通过对比实测振动和有限元计算结果验证计算的可靠性。研究结果显示,感应滤波技术对绕组电磁振动的抑制效果显著。

关键词：绕组振动电磁力换流变压器谐波抑制高压直流输电

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突发短路条件下变压器绕组振动特性的仿真研究

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西安交通大学学报 2017年第10期51卷 19-26,46页

作者：杨毅刘石田丰邓小文张楚高庆水孙文星广东电网有限责任公司电力科学研究院广州510080

为了研究小容量电源条件下变压器绕组在短路冲击下的振动特性,建立了基于冲击电流发生器的变压器短路冲击振动试验平台,根据一台单相10/0.4kV变压器的结构参数,利用场-路耦合的有限元算法,获得了短路冲击下变压器绕组的电流变化规律,并... 详细信息

为了研究小容量电源条件下变压器绕组在短路冲击下的振动特性,建立了基于冲击电流发生器的变压器短路冲击振动试验平台,根据一台单相10/0.4kV变压器的结构参数,利用场-路耦合的有限元算法,获得了短路冲击下变压器绕组的电流变化规律,并与试验结果进行对比,验证了仿真方法的正确性。在此基础上,提取高低压绕组端部、中部线饼轴向电磁力的变化规律,利用瞬态动力学获得了高压绕组不同线饼在冲击电流下的振动响应。研究结果表明:三维有限元模型的场-路耦合算法可以准确地获得试验平台的电流特性;短路冲击下绕组轴向振动最大加速度位于绕组高度的1/4和3/4位置处,可以在油箱表面正对该位置的区域进行振动监测;绕组同一线饼中垫块间线匝振动加速度大于垫块所在位置的振动加速度;由于惯性,绕组轴向振动加速度最大值的时刻滞后于电流幅值最大的时刻。

关键词：变压器短路冲击绕组振动场-路耦合

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交直流混杂环境下三相变压器绕组振动研究

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电力系统保护与控制 2020年第8期48卷 61-68页

作者：刘天舒苏昊潘超现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林吉林132012

针对三相变压器在交直流混杂环境下的直流扰动问题,研究其绕组振动特性。建立Y/D变压器直流入侵状态方程,通过电磁耦合迭代辨识绕组电流,利用振动谐响应模型分析绕组振动。仿真计算变压器在不同运行方式下的直流偏磁电磁特性,研究不同... 详细信息

针对三相变压器在交直流混杂环境下的直流扰动问题,研究其绕组振动特性。建立Y/D变压器直流入侵状态方程,通过电磁耦合迭代辨识绕组电流,利用振动谐响应模型分析绕组振动。仿真计算变压器在不同运行方式下的直流偏磁电磁特性,研究不同直流扰动时绕组电流的变化及其振动特性,同时将不同条件下的绕组振动情况进行对比并总结规律。搭建三相变压器动模实验平台,开展380V变压器空载和负载直流扰动实验,获取绕组电流与振动信息。利用实验数据验证仿真结果的正确性。

关键词：交直流混杂 Y/Δ变压器绕组振动谐响应动模实验

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基于“磁–机械”耦合场理论的电力变压器绕组振动特性研究

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中国电机工程学报 2016年第9期36卷 2555-2562页

作者：王丰华段若晨耿超钱国超卢勇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) 上海市闵行区200240 云南电网有限责任公司电力科学研究院云南省昆明市650217

为进一步理解和掌握变压器绕组的振动特性,通过建立实体变压器的三维有限元分析模型,使用超弹性Mooney-Rivlin模型模拟变压器绕组垫块的非线性材料特性,基于"磁–机械"耦合场理论实现了变压器运行过程中由电动力激励到绕组振... 详细信息

为进一步理解和掌握变压器绕组的振动特性,通过建立实体变压器的三维有限元分析模型,使用超弹性Mooney-Rivlin模型模拟变压器绕组垫块的非线性材料特性,基于"磁–机械"耦合场理论实现了变压器运行过程中由电动力激励到绕组振动响应的全过程仿真分析,得到了变压器绕组在电磁力激励下正常与松动状态下的振动特性。对某35 k V电力变压器振动特性的测试结果表明,变压器绕组振动波形的计算结果与直接布置于绕组上的光振传感器的测试结果吻合良好,验证了计算结果的正确性。此外,变压器绕组松动即预紧力的下降相当于垫块材料刚度的增加,此时,绕组振动信号中的100 Hz分量及其倍频均随之增大,但增幅各异。研究结果可为变压器绕组结构优化及绕组变形振动检测法提供重要依据。

关键词：有限元分析超弹性模型耦合场变压器绕组振动

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变压器绕组振动传递特性仿真研究

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西安交通大学学报 2018年第6期52卷 69-75,83页

作者：刘石杨毅田丰高庆水张楚广东电网有限责任公司电力科学研究院广州510080

由于缺乏绕组振动在油中的传递模型、传递特性以及相应的仿真研究,根据波动理论,建立了油中振动的传递模型,利用多物理场耦合软件,建立了磁场-结构-流体的耦合分析模型,对一台单相10/0.4kV的双柱式、连续饼式绕组的电力变压器进行了仿... 详细信息

由于缺乏绕组振动在油中的传递模型、传递特性以及相应的仿真研究,根据波动理论,建立了油中振动的传递模型,利用多物理场耦合软件,建立了磁场-结构-流体的耦合分析模型,对一台单相10/0.4kV的双柱式、连续饼式绕组的电力变压器进行了仿真和实验研究。结果表明:油箱中的压力波动来自于高低压绕组振动产生压力波的线性叠加,高压绕组和高低压绕组引起的箱体表面油压分别位于-0.2~0.39Pa之间和-0.15~0.39Pa之间;低压绕组在油中传递时容易受到外侧绕组的阻碍,因此油箱表面受高压绕组振动影响较大;油箱表面振动取决于绕组振动的辐射压力场与油箱本体振动特性,加速度最大值为1.1mm/s^2,集中在与高压绕组距离最近的区域,因此选择测点时应当尽量选择油箱表面离绕组较近的平板区域,以获得较大的振动响应。

关键词：电力变压器绕组振动传递特性有限元

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基于小波包尺度-能量占比的变压器三相不平衡绕组振动特征辨识

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仪器仪表学报 2020年第4期41卷 129-137页

作者：潘超陈祥蔡国伟王成建李勇现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林132000 国网山东省电力公司滨州供电公司滨州256600

针对变压器不平衡运行模式绕组振动问题,研究变压器不平衡运行模式振动原理,构建不平衡运行模式下的绕组电磁-振动模型,利用小波包变换进行振动信号的分解重构,研究不同频域尺度的能量分布规律,提出了基于尺度-能量占比的振动特征辨识... 详细信息

针对变压器不平衡运行模式绕组振动问题,研究变压器不平衡运行模式振动原理,构建不平衡运行模式下的绕组电磁-振动模型,利用小波包变换进行振动信号的分解重构,研究不同频域尺度的能量分布规律,提出了基于尺度-能量占比的振动特征辨识方法。通过动模实验获取绕组振动信息,通过小波包分解重构信号确定尺度-能量占比特征值,研究不平衡运行绕组振动特性,为变压器不平衡异常工况提供新的诊断手段。变压器正常运行时,二倍频分量信号占总信号能量的46.72%,当不平衡运行α为-20%、20%时,二倍频能量占比分别下降75.67%和升高42.07%,且不平衡运行时三相绕组振动特征差异较大,所产生的不平衡振动力矩将会危害变压器绕组整体结构的稳定性。

关键词：小波包分解尺度-能量占比不平衡运行绕组振动

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感应滤波换流变压器的绕组振动研究

感应滤波换流变压器的绕组振动研究

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作者：邵鹏飞湖南大学

学位级别：博士

在电力工业迅速发展的今天，如何使资源与环境协调发展是我们面临的一个艰巨的挑战。对于我国的电力行业来说，既要为经济发展提供可靠的电力能源，还要保证输变电工程与环境的友好，这是电力行业非常关心的一项现实课题。直流输电对于... 详细信息

在电力工业迅速发展的今天，如何使资源与环境协调发展是我们面临的一个艰巨的挑战。对于我国的电力行业来说，既要为经济发展提供可靠的电力能源，还要保证输变电工程与环境的友好，这是电力行业非常关心的一项现实课题。直流输电对于实现全国范围内的资源优化配置和能源优化供给具有重要的意义，在我国的电力系统中已经得到了较为广泛的应用。但是，由于直流输电中电力电子器件的非线性行为的作用以及直流偏磁现象的发生，产生了大量的谐波电流和无功功率，这不仅仅污染了电能质量，对电网和系统带来不良影响，还将对换流站的各个器件，尤其是换流变压器造成危害。传统的直流输电滤波方案仅从电网的角度考虑，换流阀产生的特征次谐波仍然在变压器绕组中自由流通，此时绕组受到的电磁力将会增大，使得绕组电磁振动加剧。其危害表现为，一方面，绕组振动的加剧使得换流变压器的可听噪声严重超标；另一方面，还可能破坏变压器的绝缘结构，缩短换流变压器的使用寿命。本论文研究的感应滤波换流变压器是一种集成了感应滤波技术的新型换流变压器。旨在从谐波源处就近对谐波进行滤除，使得绝大部分的特征次谐波被屏蔽于阀侧绕组，网侧绕组中几乎没有谐波流过，从而达到抑制绕组电磁振动的作用。本论文主要目的就是对换流变压器的谐波电流与绕组电磁振动的关系进行研究，揭示在谐波条件下感应滤波换流变压器对绕组电磁振动的抑制作用。围绕上述问题，本文主要完成了如下研究工作： (1)研究了感应滤波换流变压器的接线方案和滤波机理，推导了感应滤波换流变压器的电压电流传递方程和绕组的匝比关系。详细推导了理想条件下，未投入和投入两种情况下感应滤波换流变压器的绕组电流计算方法，并通过计算电流波形与实测波形的对比验证了计算方法的正确性，计算电流和实测电流都显示感应滤波换流变压器对绕组谐波电流具有优良的抑制作用。同时这也为谐波条件下绕组电磁力的计算打下了基础； (2)通过对毕奥-沙瓦定律和拉格朗日定理的详细比较，确定了采用拉格朗日定理对感应滤波换流变压器进行绕组电磁力计算。利用拉格朗日定理和多绕组变压器理论，对谐波条件下感应滤波器的绕组电磁力进行了详尽的推导，得到了各个绕组在未投和投入感应滤波装置时的径向和轴向电磁力，计算结果表明投入感应滤波装置能够有效的减小原边绕组和公共绕组径向力的幅值； (3)根据直流输电系统研究平台中的单相感应滤波换流变压器，建立了变压器绕组和铁心的有限元模型，确定了模态分析的方法，并分析了对感应滤波换流变压器振动模态分析的基本思路。通过振型比对，确定了绕组的边界条件为自由边界，而铁心模态分析的边界条件为底部约束。模态计算结果表明，绕组的固有频率避开了特征次谐波的两倍频避免了共振的发生，并且网侧绕组是各个绕组中最易于振动的部分。为了避免铁心可能发生的共振，提出了加载预紧力的解决措施，并重新计算了铁心模态，验证了措施的可行性； (4)建立了谐波条件下绕组振动的有限元模型，其网格剖分采用了扫掠的方式，保证了绕组节点分布的径向和轴向的对称性，这与绕组的受力和振动的性质相对应。对于铁心对绕组振动的影响做了合理的简化，确定了有限元瞬态动力学计算的边界条件。针对绕组电磁力为不规则的波形，对电磁力激励的加载采取了将电磁力均分为多个相等的载荷步的离散化处理。经过有限元计算得到了在四种工况下绕组的振动特性，计算结果表明，感应滤波技术对各个绕组的振动有明显的抑制作用，其中5、7次感应滤波装置对绕组振动有较大的抑制作用； (5)研究了感应滤波换流变压器在直流偏磁下的谐波抑制机理，建立了基于matlab的感应滤波换流变压器直流偏磁实验仿真模型，得到了两种直流偏置引入方式下的变压器励磁电流和各个绕组电流，验证了感应滤波换流变压器能够阻止谐波电流扩散至原边绕组。对绕组和相应铁心的有限元模型加载直流偏磁下的电磁力激励，经有限元计算得到了各个绕组在两种直流侵入方式下的振动特性。对绕组的振动特性分析显示，在投入感应滤波装置前，绕组的振动在网侧引入直流偏置的方式下要更为剧烈，投入感应滤波装置后，两种直流偏置引入方式下的绕组振动显著降低且十分接近，表明感应滤波技术能有效的抑制直流偏磁下的绕组振动。本文通过系统地研究感应滤波换流变压器绕组在振动方面的特性，构建了一套比较完善的绕组振动研究体系。通过对绕组振动模态、谐波条件下的绕组振动以及直流偏磁下的绕组振动进行深入研究，揭示了感应滤波技术对绕组电磁振动的抑制作用，表明了感应滤波换流变压器具有良好的工程应用前景。

关键词：直流输电感应滤波换流变压器绕组振动有限元模态分析直流偏磁

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轴向预紧力对特大型变压器绕组振动的影响

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变压器 2012年第10期49卷 11-14页

作者：王录亮刘文里刘丹丹刘丰海南电力技术研究院海南海口570203 哈尔滨理工大学黑龙江哈尔滨150080 特变电工沈阳变压器集团有限公司辽宁沈阳110144

建立了变压器绕组轴向振动模型,计算分析了不同轴向预紧力条件下绕组对压板作用力及线饼位移分布的变化规律。

关键词：特大型变压器绕组振动轴向预紧力

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新型换流变压器绕组振动特性的ANSYS分析

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电源技术 2017年第10期41卷 1482-1484,1489页

作者：戴丽宦罗隆福刘涛刘俊华陈尚敏湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 国网湖南省电力公司涟源市供电分公司湖南娄底417000 国网四川省电力公司南充供电公司四川南充637000 国网湖南省电力公司检修公司湖南长沙410004

利用ANSYS有限元软件仿真求得新型换流变压器绕组振动模态和绕组振动位移数据。经过Matlab离散数据快速傅里叶变换(FFT)分析波形得到绕组振动频率成分。针对新型换流变压器阀侧绕组、滤波绕组、网侧绕组振动频谱分析,得出绕组振动频率... 详细信息

利用ANSYS有限元软件仿真求得新型换流变压器绕组振动模态和绕组振动位移数据。经过Matlab离散数据快速傅里叶变换(FFT)分析波形得到绕组振动频率成分。针对新型换流变压器阀侧绕组、滤波绕组、网侧绕组振动频谱分析,得出绕组振动频率与绕组电流频率存在某种关系的特性。

关键词： ANSYS 新型换流变压器绕组振动模态分析 Matlab

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新型换流变压器绕组振动研究

新型换流变压器绕组振动研究

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作者：蒋苏桂湖南大学

学位级别：硕士

目前在我国的电力行业中,要满足资源和环境协调发展,已经成为一种必须要考虑的问题。由于我国能源分布地域不均衡,电力负荷用户与能源处在不同的区域,这就意味着具有远距离、大容量输送优势的直流输电技术将在我国电网中占据十分重要的... 详细信息

目前在我国的电力行业中,要满足资源和环境协调发展,已经成为一种必须要考虑的问题。由于我国能源分布地域不均衡,电力负荷用户与能源处在不同的区域,这就意味着具有远距离、大容量输送优势的直流输电技术将在我国电网中占据十分重要的位置。在直流输电系统中,其主变压器是直流输电换流变压器,这种变压器在直流输电系统运行过程中振动噪声特别大,回引发换流变压器绝缘部分的损坏,从而造成换流变压器的使用寿命降低,同时其产生的噪声污染对环境影响严重。针对这一现象,如何采取采取相应的抑制措施,有效的抑制换流变压器的振动噪声,成为现在必须解决的问题。论文是对由湖南大学罗隆福教授及其团队研究与开发的新型感应滤波换流变压器进行振动仿真和实验测试,带感应滤波绕组的新型换流变压器是否具有降噪的特性有待研究。新型的滤波抑制技术将滤波就近治理,自耦补偿与谐波屏蔽整流变压器具有独特的绕组布置,滤波方式简单,效果明显,开拓了电力系统滤波技术的全新思路。本文所讨论的新型换流变压器正是基于此种新型滤波技术基础上开展的。论文从介绍直流书店及变压器振动研究现状入手,逐步推进,叙述感应滤波新型换流变压器的基本原理。并通过模态分析理论和有限元分析,对新型换流变压器绕组进行了模态分析,在ANSYS环境下建立了绕组振动的有限元模型,开展了绕组振动在谐波条件下和直流偏磁条件下的仿真研究,总结出感应滤波技术很到的解决了传统换流变压器在运行过程中存在的谐波问题,对变压器的振动有明显的抑制作用。论文的研究工作主要是为感应滤波换流变压器的工程应用提供了理论基础,具有一定的现实意义和理论价值。

关键词：换流变压器直流输电有限元模态分析直流偏磁绕组振动

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