风力电力变压器的结构动力学建模与分析方法研究

摘要

电力变压器是电力系统中最关键的设备之一，承担着变换电压、分配和传输电能的功能，需保证电力变压器安全、可靠、优质、经济的运行。风力发电变压器使用在风力发电系统中，安装在风塔顶部机舱内。由于风力发电变压器使用在风力大且较偏僻的地域，在正常运行工作过程中会受到较大的由风载引起的机舱结构框架振动激励，会引起变压器结构的振动和电力的损耗，影响其正常工作，另外对其进行后续维护比较困难。
　　 为保证风力发电变压器高可靠性、低耗能的工作，需要在设计阶段对风力发电变压器结构模态和振动响应进行分析与评价，并对变压器结构进行改进。因此，有必要建立风力发电变压器结构动力学模型并对其进行动力学分析及改进。
　　 本文以某型号风力发电变压器为研究对象，基于动力学理论，探讨了建立其结构动力学模型的方法，进而建立了可供工程实用、等效的变压器结构刚-柔耦合动力学模型，并通过建立的模型完成了变压器结构的动力学分析及改进。本文研究的主要内容及成果如下：
　　 探讨了变压器结构主要零部件的有限元建模方法，建立了相应的有限元模型。通过有限元模态分析，获得了变压器结构关键零部件的动力学参数；
　　 探讨了变压器结构刚-柔耦合的有限段离散等效的多刚体动力学模型的建立方法，在ADAMS中建立变压器结构的离散等效动力学模型；
　　 对变压器进行了动力学分析，获得变压器结构整体模态分析结果和在双向调谐激励下的动力学响应。提出了结构改进方案，使变压器结构的动力学特性得到明显改善。
　　 本文中动力学建模方法对其它机械系统动力学模型的建立有借鉴意义，同时本文工作对变压器结构的设计、改进等方面具有一定的指导意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

2 变压器结构动力学建模及改进方案

3 变压器结构动力学参数辨识

4 变压器结构动力学建模和分析

5 总结与展望

致 谢

参考文献

附录 仿真分析结果

攻读硕士学位期间发表的学术论文