大型電力變壓器繞組輻向穩(wěn)定性分析.pdf

1、大型電力變壓器在發(fā)生外部短路故障時(shí)，內(nèi)繞組輻向失穩(wěn)是造成變壓器損壞的主要原因之一，因此研究大型電力變壓器內(nèi)繞組輻向穩(wěn)定性有助于設(shè)計(jì)者校核大型電力變壓器在承受外部短路力時(shí)的抗短路沖擊能力。
　　本文以一臺(tái)220kV/180MVA三繞組變壓器為例，在中壓繞組出口處發(fā)生三相對(duì)稱短路時(shí)，采用“場(chǎng)-路耦合”的方法建立模型，求解變壓器的最大短路電流、漏磁場(chǎng)、電密分布、平均磁密，進(jìn)而求出沿變壓器軸向每匝線餅的短路電磁力，并取所有線餅中最大的輻向

2、力作為后續(xù)研究變壓器輻向穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。
　　大型電力變壓器輻向動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的分析主要取決于模型的建立，因此本文首先按早期學(xué)者的觀點(diǎn)建立三種“單跨度”模型，并求解出每種模型的臨界載荷屈曲值，以此為依據(jù)得出彈支模型比固支和鉸支模型更貼近于實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)的結(jié)論。其次，提出建立“多跨度”彈支模型，并結(jié)合實(shí)際運(yùn)行情況對(duì)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化、假設(shè)并核算，所得到的臨界載荷表明，在校核大型電力變壓器輻向失穩(wěn)時(shí)采用“多跨度”模型更安全可靠。對(duì)于大型電力變壓器輻

3、向失穩(wěn)的計(jì)算方法上，本文先從線性特征值的方法出發(fā)，求出變壓器繞組輻向臨界屈曲載荷值，再考慮其幾何非線性對(duì)其影響，采用大變形非線性的方法進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果表明此種計(jì)算方法更精確。
　　大型電力變壓器輻向失穩(wěn)的原因有多種，變壓器繞組存在幾何初始缺陷是其形成輻向繞組失穩(wěn)的主要原因之一。本文通過將變壓器撐條的不同支撐情況模擬為不同彈性系數(shù)的方法對(duì)變壓器繞組微扁圓、撐條分布不均勻、撐條支撐失效等工況進(jìn)行分析，并以各模型計(jì)算所得的安全系數(shù)來衡