李祎春,刘文里,唐　宇,王雄博

(哈尔滨理工大学 电气与电子工程学院,哈尔滨 150080)



大型电力变压器低压绕组辐向稳定性分析

李祎春,刘文里,唐宇,王雄博

(哈尔滨理工大学 电气与电子工程学院,哈尔滨 150080)

基于电磁学理论,应用ANSYS有限元软件,建立低压绕组实际结构的力学模型,计算出低压绕组的辐向短路电动力,并考虑其对变压器安全性的影响,利用屈曲分析方法分析了该绕组的辐向稳定性,结果显示非线性屈曲分析更为精确。同时也讨论了撑条分布不均匀程度对辐向稳定性的影响。

大型电力变压器;线性屈曲分析;非线性屈曲分析;辐向稳定性

大量的现场事故及短路试验表明,变压器突发二次侧短路工况下,绕组同时承受着辐向短路电动力与轴向短路电动力。辐向力使低压绕组受压力而高压绕组受拉力作用,当辐向力大于绕组导线所能承受的张力时,绕组便会发生弯曲变形甚至匝绝缘破裂;轴向力使绕组中的线饼受到沿绕组高度并指向上下铁轭的拉力作用,拉力过大时将影响结构的机械强度,更甚者对整个铁心结构造成破坏[1]。据统计,变压器失稳状态中绕组的辐向失稳占90%以上,而辐向失稳又多发生在低压绕组[2]。因此,本文针对一台220 kV/120 MVA双绕组变压器低压绕组进行辐向短路电动力计算,并运用屈曲分析的方法来分析该绕组的辐向稳定性。

1　低压绕组短路电动力计算

1.1计算方法

基于“场-路耦合”原理,应用ANSYS有限元软件,建立变压器低压绕组出口处发生三相对称短路的二维有限元模型,建模时考虑了线饼实际结构、油道尺寸、绕组绕制方式、短路电流非正弦瞬变等因素。……