邹德旭 钱国超 井永腾 王万超 张弛

（1.云南电网有限责任公司电力科学研究院 2.沈阳工业大学）

0 引言

随着电力行业的不断发展，对于电网中重要设备之一变压器受力情况的精确分析变得越发重要，其设计结构的可靠性直接影响电网的安全运行[1]。目前，一些学者已经对变压器抗短路强度问题进行了深入的研究，并且取得了许多成果[2-8]，特别是变压器绕组形变监测技术也日渐成熟[9-14]，但是对多次短路工况下变压器绕组强度的研究成果较少。

本文提出了一种多次短路工况下变压器内绕组辐向强度的数值计算方法，引入弹塑性材料特性解释多次短路冲击下绕组的力学特性。以试验变压器为研究对象建立有限元计算模型，采用电磁场-结构场耦合的方式，计算了变压器内绕组在多次短路工况下产生的辐向形变，对比分析了考虑弹塑性和弹性材料模型时，多次短路冲击下绕组形变规律。并且进一步研究了采用弹塑性材料模型时，在不同短路电流和冲击次数下绕组辐向累积形变变化规律。

1 原理分析

多次短路工况下绕组强度研究主要考虑短路电磁力载荷、绕组材料的力学特性和短路冲击次数三个方面。

图1所示为某时刻变压器绕组漏磁密分布及电磁力示意图。对于双绕组变压器而言，流过内绕组的短路电流比外绕组的短路电流大，而内、外绕组上的轴向漏磁密分布相似，因此内绕组上受到的辐向短路电磁力相对较大。……