穆龙 陈伯根 蔡锋 吴丽明 杜国安 兰生

摘要：为了分析变压器绕组在短路冲击下的瞬态磁场及瞬态电动力特性，依据变压器绕组的漏磁场理论和短路电动力的计算原理，利用计算电磁场的有限元分析软件，以1台SSZ11-50000/110三绕组电力变压器为研究对象，建立了变压器绕组的仿真模型和短路计算方程，进行了变压器瞬态漏磁场和瞬态短路电动力计算仿真分析。在变压器高中运行方式的中压侧绕组出现接地短路故障时，计算出绕组瞬态漏磁场，以及绕组轴向、辐向瞬态短路电动力的分布规律。仿真结果表明，绕组在短路过程中，漏磁场、电动力分布与时间和空间有关，并均在t=0.01s时刻出现最大值。在任意时刻下，轴向磁感应强度，两侧小，中间大;中压和高压绕组之间的辐向磁感应强度近似为“A”形。铁芯窗内侧与铁芯窗外侧绕组的辐向电动力的分布规律不同，辐向电动力铁芯窗内侧比铁芯窗外侧数值大。绕组轴向电动力，近似中心对称分布，均表现为两侧电动力数值最大，靠近绕组中部最小。此研究为防止变压器绕组变形和改进设计提供参考。

关键词：电力变压器;三相短路;瞬态电动力;有限元仿真

DOI：10.15938/j.jhust.2021.05.014

中图分类号：TM41 文献标志码：A 文章编号：1007-2683（2021）05-0104-10

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电力变压器是电力系统中重要的设备，由于电力系统的短路电流过大、绕组设计不合理等原因，不同型号的变压器多次出现绕组扭曲、变形、松散、导线折断等结构损坏的情况。目前，变压器绕组检修周期长、检修难度大，给电力系统的运行维护工作造成极大困难，因此有必要从变压器绕组设计的初始阶段对绕组进行抗短路能力设计[1-2]，降低变压器绕组事故率。……