电力变压器绕组的涡流损耗和温升研究

摘要

电力变压器作为电网运行过程中最重要的装置之一，其漏磁场引起的涡流损耗和局部过热问题成为变压器设计过程中的关键问题。绕组作为变压器中的主要损耗来源，产生的局部过热现象影响变压器绝缘材料的使用寿命，随着单台变压器容量的不断增加，研究绕组涡流和温度场更具有重要意义。
　　本文首先对此课题的背景、意义及国内外研究现状做了简要介绍，论述了电力变压器漏磁场产生的原因及分类。然后以一台25MVA/220kV大型变压器为例，用绘图软件AUTOCAD分别建立了二维和三维等效计算模型，通过有限元分析软件ANSYS分别计算了该变压器绕组的漏磁场，提取出横向和纵向漏磁通，通过有限元方法计算绕组的涡流损耗，为后面温度场的分析奠定基础。在所学过的流体力学和传热学的基础下，利用FLUENT软件采用流固耦合的方法对绕组的温度场和油流分布进行仿真计算。通过仿真结果与工程算法的比较，最终证实了此方法的可行性。最后分析了影响温度场分布的因素，为绕组温升的改善具有一定参考价值。

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第一章 绪论

1.1 课题研究的背景、目的及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 课题研究内容

第二章 变压器绕组损耗和温度场计算基本理论

2.1 电磁场基本理论

2.2 变压器绕组涡流损耗的计算

2.3 变压器绕组温升的计算

2.4 本章小结

第三章 变压器漏磁场和涡流损耗分析

3.1 变压器漏磁场产生原因及其分类

3.2 二维场域模型

3.3 变压器三维漏磁场计算

3.4 变压器漏抗的计算

3.5 变压器绕组涡流损耗

3.6本章小结

第四章 变压器绕组温度场的计算

4.1 计算模型

4.2 温度场与油流分析

4.3 仿真结果与理论计算比较

4.4 改进冷却措施

4.5 本章小结

第五章 结论

参考文献

致谢