刘文里　唐宇　李赢　李伟春

摘

要：针对大型电力变压器绕组的辐向失稳现象，以电磁学与结构力学理论为基础，采用“场一路耦合”方法，以一台220 kV/120 MVA双绕组电力变压器为例进行了高压绕组的辐向稳定性评估，运用MAGNET有限元软件建立了低压绕组出口处发生三相对称短路并计及绕组安匝不平衡、铁芯材料非线性等因素的三维有限元模型，借助该模型对变压器的漏磁场进行了分析，同时计算了高压绕组的辐向短路电动力，以ANSYs有限元软件为平台建立了高压绕组的三维力学模型，将求得的辐向短路电动力作为循环载荷对模型进行加载，用瞬态分析法求取了循环载荷下的位移形变量，并以形变量为依据对实例变压器高压绕组的辐向稳定性进行了评估，评估结果表明：三相对称短路工况下高压绕组的位移形变量为0.211 mm，小于其临界位移1.082 mm，说明其具有良好的辐向稳定性，同时亦可以证明利用MAGNET与ANSYS有限元软件对变压器绕组的辐向稳定性进行评估是可行的，

关键词：变压器；有限元软件；高压绕组；辐向短路电动力；辐向稳定性

DoI：10.15938/j.jhust.2016.04.017

中图分类号：TM403，2

文献标志码：A

文章编号：1007-2683（2016）04-0090-06

0引言

近年来，变压器突发二次侧短路工况下的短路强度问题随着单台变压器容量的增加而益发突出，变压器绕组短路电动力的精准计算与动稳定性的详细分析目前已经成为变压器制造业急需攻破的科研课题之一，大量的事故分析表明，大型电力变压器的失稳现象主要为辐向失稳，据统计其占所有失稳状态的90%以上，辐向失稳会引起变压器的绕组变形，甚至出现匝绝缘破裂进而导致匝间短路事故。……