基于“场-路”耦合法的电缆变压器轴向短路电磁力的计算

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第3O卷第1期黑龙江电力2008年2月基于“场一路"耦合法的电缆变压器轴向短路电磁力的计算刘晓丽，刘文里，王明(1．哈尔滨理工大学，黑龙江哈尔滨150040；2．江苏华朋变压器有限公司，江苏涑阳213300)摘要：电缆变压器是一种以XLPE电缆作为绕组的新型干式变压器，电磁和短路特性仍是此类变压器的主要特性，考虑到其绕组的特殊结构，建立了电缆变压器漏磁场的“场一路”耦合模型，并针对一台带有调压线匝的电缆变压器的轴向短路电磁力进行计算，计算结果符合变压器短路特性的基本规律，为进一步计算此类变压器的电磁和短路特性打

2、下基础。关键词：电缆变压器；短路；电磁力；“场一路”耦合中图分类号：TM412文献标识码：A文章编号：1002—1663(2008)01—04Calculationofaxialshortcircuitelectromagneticforceforcabletransformerbasedonfield——circuitcouplingLIUXiaoli，LIUWenli，WANGMing2(1．HarbinUniversityofScienceandTechnology，Harbin150040，China；2．JiangsuHuapengTransfor

3、merCo．，Ltd，Suyang213300，China)Abstract：CabletransformerisanewtypeofdrytransformerusingXLPEcableaswinding，thecharacteristicsofelectromagnetandshortcircuitisstillitsmainfeatures．Thefield—circuitcouplingmodelunderconditionofleakagemagneticfieldforcabletransformerwassetupaccordingtospe

4、cialconstructionofitswindingandtheaxialshortcircuitmagneticforceforacabletransformerwitharegulating—-voltageturnswascalculatedwiththemodel，theresultshadagoodaccordancewiththebasiclawoftransformer，whichlaysthefoundationforcalculatingelectromagnetandshortcircuitfeaturesofsimilartrans

5、formers．Keywords：cabletransformer；shortcircuit；electromagneticforce；field—circuitcoupling电缆变压器以XLPE电缆作为绕组，无需量导线各处所受电磁力，其电磁和短路特性的绝缘油、金属外壳、油箱，安全环保J。但是由计算必须采用数值分析的方法来实现。考虑于绝缘介质占据了线圈大部分体积，漏磁较为到目前的数值计算方法，有限元法是计算这类严重，同时由于其绕组结构的特殊性及分接引问题比较合适的方法，用有限元方法求解电磁出的困难性，目前电缆变压器均做成没有分接装置的电磁场时，通常是将电流

6、作为已知量给的单一线匝结构，但是此种变压器要想取得长定，而在一般情况下，电磁装置的外施激励大远的发展，就必须适应电力系统的要求，因此多为端口电压，因此采用“场一路”耦合有限元带有调压线匝的电缆变压器是此种变压器的法模拟计算带有调压线匝的电缆变压器的部研发方向之一。由于电缆变压器的发展处于分电磁和短路特性，为此类变压器的发展提供刚刚起步的阶段，目前尚无可靠测试手段来测一定的设计基础。2004年哈尔滨市科技攻关计划项目(2004AAICG109)收稿日期：2007—06—05作者简介：刘晓丽(1982一)，女，哈尔滨理工大学高电压绝缘技术专业在读硕士生。一7一维

7、普资讯http://www.cqvip.comVo1．30，No．1HeilongjiangElectricPowerFeb．2oo81计算方法AJ=一J1J1=N1i1／(K1S1)所谓“场一路”耦合就是在电磁设备的内部采用场的方法，而在外部采用集中参数(电路参Ⅳ。数)的方法，通过该法可以一次解出设备内、外部低压侧：的电磁特性，并且可以方便地在场的外部改变电ul(￡)=el+鲁路参数，进而改变电磁设备的运行情况】。1．1电缆变压器漏磁场“场一路”耦合模型I，：0an显然，电缆变压器的磁场分布属于三维问题，v2A2=一J2但三维问题的难度在于剖分复杂。但由于

8、三相变J2=Ⅳ2i／(

9、s)压器各相的磁场基本独立分