变压器油箱建模、分析和测试

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1、摘要变压器是电力系统中分布广泛、结构复杂、造价昂贵的重要电气设备，它担负着电压转换和电能传送的重任，它们的安全运行直接关系到整个电力系统的稳定性和安全性。油浸式电力变压器是电力系统中应用最普遍的关键设备，油箱作为油浸式变压器的外部包容设备，是极其重要的部件之一。实践证明，在变压器的工作期间，有30％的故障是由于油箱的设计不合理造成的。本课题对油浸式变压器的油箱及其附属部件进行建模、仿真、分析和测试，将理论分析结果与现场测试结果相对比，找出变压器油箱在设计中存在的问题。主要的工作包括如下内容：首先，参照变压器油箱的CAD二维平面图纸和PDF格式明细表，应用PR

2、0／E参数化设计软件进行油箱及其部件的建模和仿真。其次，采用有限元分析方法，将建立的实体模型转化到ANSYS有限元分析软件下，对油箱上的重要部件(吊拌和千斤顶支撑)进行有限元分析。应用ANSYS有限元分析软件，采用其自身的建模功能，选取板壳单元，建立油箱模型，进行有限元分析。最后，采用传感器为电阻应变计的机械量电测法，应用DH5923动态信号测试系统，对实际工况下的测试点所受到的应力进行现场测试。对测试数据结果进行修正，将理论分析结果和试验修正结果进行对比性计算，检验理论分析结果与试验结果的吻合性。将得到的最终分析结果指导和优化变压器油箱的设计。关键词变压器

3、油箱；PRO／E；ANSYS有限元分析；测试ABSTRACTTransformerisanimportantelectricalequipmentinelectricpowersystem，whichiscostly,complexinstructureanddistributedinwidefields．Itassumestheheavyresponsibilityofpowertransmissionandvoltageconversionwhosesafeoperationaffectsthestabilityandsecurityoftheentir

4、epowersystemdirectly．Oil—immersedtransformeristhekeyequipmentinelectricpowersystemwiththewidestspreadingapplication．Asexternalinclusiveequipmentofoil-immersedtransformers，tankisoneofthemostimportantcomponents．Practiceshowsthat，inthecourseoftransformers，30percentofthemalfunctionsare

5、duetotheunreasonabledesignoftank．Theissueinthisessaymodels，simulates，analyzesandtestsoil-immersedtransformertankanditssubsidiaryparts．Thencomparetheresultsoftheoreticalanalysiswithresultsofthepracticetofindoutshortagesindesignoftransformertank．Themainworkincludesthefollowing：Firstl

6、y,modelandsimulatethetankanditscomponentswiththeapplicationofPRO／Esoftwaredesignparametersaccordingto2DCADdrawingsofthetransformertankandschedulesinPDFformat．Secondly,usingthefiniteelementanalysismethod，1willtransformtheestablishedentitymodelunderANSYSfiniteelementanalysissoftware，

7、thencarry·onfiniteelementanalysistowardstheimportantpartsofthetank(1iftinghookandjackingpad)．ApplyingANSYSfiniteelementanalysissoftware，adoptingitsownmodeling,selectingshellelement，Iestablishthetankmodelandcarryonfiniteelementanalysisofit．Finally,usingstraingaugesensorstothemechani

8、calresistanceofelectricalm