电力变压器漏磁场研究及绕组温度场分析

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1、工程硕士学位论文电力变压器漏磁场研究及绕组温度场分析王菲菲哈尔滨理工大学2014年3月国内图书分类号：TM411+工程硕士学位论文电力变压器漏磁场研究及绕组温度场分析硕士研究生：王菲菲导师：徐永明申请学位级别：工程硕士学科、专业：电气工程所在单位：电气与电子工程学院答辩日期：2014年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：盯Ⅵ411+DissertationfortheMasterDegreeinEngineering一ResearchLeakageMagneticFieldandAnalyzeWindingTemperatureFieldforCandidate：

2、Supervisor：PowerTransformerWangFeifeiXuYongmingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ElectricalEngineeringDateof0ralExamination：March，2014University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《电力变压器漏磁场研究及绕组温度场分析》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的

3、成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人己发表或撰写过的研完成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：王夼锥日期：2014年3月31日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《电力变压器漏磁场研究及绕组温度场分析》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩

4、印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密口，在年解密后适用授权书。不保密团。(请在以上相应方框内打√)作者签名：导师签名：日期：2014年3月31日哈尔滨理工大学工程硕士学位论电力变压器漏磁场研究及绕组温度场分析摘要目前我国用电需求不断增大，随着电力变压器单机容量的增加，变压器内部漏磁场对各结构件的影响也显著增加。各结构件中常因涡流集中而出现局部过热现象，绝缘材料老化速度加快，变压器的使用寿命将会受到影响，电网的安全运行也会受到威胁。由此可以看出，深入准确地研究大型电力变压器漏磁场和温度场变得十分重要。本文以一台三相五柱式大型电力变压器作为研究对象，对其漏磁

5、场较大的高．中额定运行情况进行分析。由于变压器结构具有轴对称性，采用有限元法对其建立二维1／2漏磁场计算模型，计算得出变压器内部二维漏磁场磁力线分布。为了分析不同时刻铁心和绕组上的主、漏磁场分布情况，又建立了三维计算模型。同时单独提取出绕组上的轴向和辐向漏磁场，并对其分布情况进行详细的分析。除此之外还计算了油箱上涡流损耗密度分布及绕组上的涡流损耗值。基于漏磁场的分析结果，给出了降低箱体上漏磁场和涡流损耗的方法。分析了油箱壁上安装磁屏蔽的作用，并通过改变屏蔽的宽度和高度，对比不同屏蔽尺寸的屏蔽效果，得到技术指标与经济指标最佳的屏蔽方案。接着对绕组温度场进行分析，绕组的热量主要来源于电气损耗，还

6、有一小部分热量来源于漏磁场分析中得到的涡流损耗，涡流损耗部分占绕组总损耗的9．41％，在温度场计算时要将所有的热量耦合到计算当中。对变压器绕组和油进行稳态温度场、流体场计算的过程中，主要采用流固耦合的方法。通过计算，最终得出绕组的温度分布，变压器油的流速分布。经过对温度场计算结果的分析，给出了改善绕组热点温升及油的流速分布的设计方案。本文研究的内容主要为改善变压器局部过热问题提供理论基础，使其可以更好的服务于工程实际应用。关键词变压器：漏磁场；涡流损耗；磁屏蔽；温度场哈尔滨理工大学工程硕士学位论ResearchLeakageMagneticFieldandAnalyzeWindingTemp

7、eratureFieldforPowerTransformerAbstractAtpresent，China’Selectricitydemandisincreasing，withtheincreaseofelectricpowertransformercapacity；theinfluenceoftransformerinternalleakagemagneticfieldforthestructuralc