学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

换流变压器谐波损耗及热问题的计算与分析

作　者: 韩芳旭
导　师: 李岩
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 电机与电器
关键词: 换流变压器漏磁场谐波损耗油流温升
分类号: TM42
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 105次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

换流变压器谐波损耗及热问题的计算与分析是换流变压器产品设计和优化过程中的关键问题。使用滤波器虽然可以减少谐波对系统的影响,但却无法完全消除换流变压器绕组内部的谐波,这些高次谐波电流在换流变压器内部产生谐波漏磁场,并在绕组和金属结构件中产生谐波损耗,同时可能引发某些金属结构件出现局部过热现象,因此,准确深入地研究换流变压器谐波损耗及热问题对于换流变压器产品设计和开发具有十分重要的意义。本文对HVDC换流变压器谐波损耗及热问题的国内外研究概况进行了论述,以一台ZZDFPZ—297.6MVA/500kV换流变压器为研究对象,对其复杂模型进行了合理简化,应用电力变压器电磁场和有限元分析的基本理论、以及流体力学和传热学的相关知识,对该变压器的谐波损耗及热问题进行了计算与分析。首先,对两台大型电力变压器的漏磁场和短路阻抗进行了计算,计算结果与实验数据基本吻合,并通过TEAM Problem 21 A和B模型的计算验证,总结出一套应用MagNet软件进行电力变压器漏磁场仿真分析的工程算法；其次,建立换流变压器漏磁场计算模型,对其漏磁场和谐波损耗进行了准确计算,得出了换流变压器的漏磁场分布规律、不同分接时的短路阻抗值、绕组各次谐波损耗值及结构件杂散损耗值,给出了降低谐波损耗的方法；最后,以流体力学和计算传热学为理论基础,结合电力变压器发热和冷却过程原理,以FLUENT软件为工具建立该换流变压器的热分析计算模型,通过仿真计算得出了换流变压器绕组区域油流场和温度场的分布规律,指出了换流变压器设计中应注意的问题,并提出了合理控制油流分布和降低温升的措施。本文通过对换流变压器谐波损耗及热问题进行计算与分析,给出了降低换流变压器谐波损耗和合理控制温升的方法,并且证明了计算和分析方法的正确性,对换流变压器产品的合理设计及性能优化具有一定的指导意义。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-13
  1.1 课题背景和意义  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-12
    1.2.1 换流变压器谐波损耗的研究现状  11
    1.2.2 换流变压器热问题的研究现状  11-12
  1.3 课题研究的主要内容  12-13
第二章大型电力变压器漏磁场的计算与分析  13-29
  2.1 电力变压器漏磁场及短路阻抗的计算  13-21
    2.1.1 漏磁场和短路阻抗计算方法  13-14
    2.1.2 电力变压器漏磁场和短路阻抗的计算  14-21
  2.2 电力变压器漏磁场计算结果的验证  21-28
  2.3 小结  28-29
第三章换流变压器谐波损耗的计算与分析  29-39
  3.1 换流变压器谐波损耗计算方法  29
  3.2 换流变压器漏磁场计算模型的建立  29-34
    3.2.1 计算模型的简化与假定  30
    3.2.2 电流输入波形的确定  30-33
    3.2.3 漏磁场数值分析模型的建立  33-34
  3.3 换流变压器谐波损耗的计算与分析  34-38
    3.3.1 换流变压器漏磁场的计算  34-36
    3.3.2 换流变压器短路阻抗的计算  36
    3.3.3 换流变压器谐波损耗的的计算  36-38
  3.4 小结  38-39
第四章换流变压器热问题的计算与分析  39-53
  4.1 变压器的换热特性与油流特性  39-44
    4.1.1 变压器的换热特性  39-43
    4.1.2 变压器的油流特性  43-44
  4.2 变压器的温升及油流限值  44-46
    4.2.1 变压器的温升限值  44-45
    4.2.2 变压器的油流限值  45-46
    4.2.3 变压器的冷却方式  46
  4.3 换流变压器热问题计算与分析  46-52
    4.3.1 换流变压器油流场的计算与分析  48-51
    4.3.2 换流变压器温度场的计算与分析  51-52
  4.4 小结  52-53
第五章结论  53-54
参考文献  54-57
在学研究成果  57-58
致谢  58

换流变压器谐波损耗及热问题的计算与分析

内容摘要

全文目录

相似论文