绕组变形与短路阻抗关系的仿真研究

摘要

变压器受外界冲击电流作用易发生绕组变形故障,而短路阻抗法是检测绕组变形的重要方法.基于电磁场理论分析变压器绕组漏电抗与绕组结构变化的关系,推导了短路阻抗与漏磁等效面积的关系.采用ANSYS Maxwell搭建"场—路"耦合计算模型,对绕组进行有限元建模,同时耦合至电路中施加外部激励,仿真工况运行结果表明模型具有准确性.调整线饼或线圈位置来模拟辐向变形、轴向变形与匝间短路故障,结果表明辐向变形10%可使短路阻抗变化3.1%,轴向变形10%可使短路阻抗变化2.3%,匝间短路导致短路阻抗变化20%左右.通过仿真验证了绕组变形与短路阻抗的关系,给变压器绕组变形检测提供了一定的参考.