大容量单相自耦变压器漏磁控制技术研究

摘要

超特高压变压器在现代电力输送中发挥至关重要的作用，随着超特高压电网技术的日渐成熟，变压器趋向于高电压、大容量。与同等级电力变压器相比，单相自耦变压器，具有体积小、损耗低、容量更大等特点。随着变压器容量的增加，相应增大的漏磁导致变压器附加损耗增加、结构件局部温升超标以及绕组机械力增大等负面效应，严重威胁变压器的经济、安全、稳定运行。因此，深入开展单相大容量自耦变压器内部漏磁大小与分布状况研究并采取合理有效的漏磁控制措施或方案设计，在降低结构件杂散损耗、防止局部过热等方面，具有重要的现实意义与经济效益。本文主要研究内容如下:
　　首先，借助于先进的电磁场有限元分析软件Elmag-3D，采用时谐场计算方法，分析不同容量、不同电压等级的单相自耦变压器内部漏磁场的大小与分布状况。
　　其次，选取ODFPS-500000/750单相自耦变压器为研究对象，在无油箱屏蔽措施的条件下，通过结构件上漏磁的大小与分布以及温升分布为依据，分别开展板式、肺叶型、L型、条形器身屏蔽的屏蔽效果研究;此外，在未选用器身屏蔽的情况下，分别进行油箱磁屏蔽及铜屏蔽的屏蔽效果研究。
　　最后，以ODFPS-700000/750单相大容量自耦变压器为实例，经过三维建模与仿真分析，确定该模型最优的整体漏磁控制方案;制作样机并确定试验方案，通过负载损耗测试与温升试验，验证该模型所采用漏磁控制技术的有效性与合理性。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究概况

1．2．1 国内外大容量自耦变压器发展概况

1．2．2 国内外变压器漏磁研究水平介绍

1．3 课题研究内容

第2章 大容量单相自耦变压器漏磁分布分析

2．1 变压嚣漏磁产生机理

2．2 漏磁场的类型

2．2．1 稳态漏磁场和暂态漏磁场

2．2．2 纵向漏磁通和横向漏磁通

2．3 漏磁场产生的效应

2．3．1 损耗效应

2．3．2 温升效应

2．3．3 机械力效应

2．4 大容量单相自耦变压器的漏磁场分析

2．4．1 数学模型的建立

2．4．2 500kV大容量单相自耦变压器的漏磁场分析

2．4．3 750kV大容量单相自耦变压器的漏磁场分析

2．5 本章小结

第3章 变压器漏磁屏蔽方式及屏蔽效果研究

3．1 漏磁屏蔽的基本方式及作用

3．2 器身漏磁屏蔽结构及效果

3．2．1 器身屏蔽方式介绍

3．2．2 器身屏蔽结构的屏蔽效果分析

3．3 油箱屏蔽结构及效果

3．3．1 油箱屏蔽方式简介

3．3．2 油箱屏蔽结构的屏蔽效果分析

3．4 本章小结

第4章 漏磁控制模型方案设计及验证分析

4．1 不同漏磁屏蔽组合方案的仿真分析

4．1．1 肺叶型磁屏蔽+油箱铜屏蔽复合屏蔽分析

4．1．2 肺叶型磁屏蔽+油箱磁屏蔽复合屏蔽分析

4．1．3 肺叶型磁屏蔽+油箱铜屏蔽+磁屏蔽组合方案分析

4．2 合理典型屏蔽组合方式的确定

4．3 模型的制作

4．4 模型的试验

4．4．1 试验模型用变压器技术参数

4．4．2 试验模型的测试结果

4．5 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢