【正文】
緣結(jié)構(gòu)提供了理論數(shù)據(jù)[12]。 (2) 張金堂等1985年在中國電機工程學(xué)報上發(fā)表了文章,他們在計算變壓器引線的二維電場的問題中采用了優(yōu)化模擬電荷法,并研究了將優(yōu)化模擬電荷法在復(fù)雜電場計算中的應(yīng)用的困難,而且對此問題提出了相應(yīng)的解決辦法。并且這兩個國家都建設(shè)了1000kV特高壓工業(yè)性試驗線路。發(fā)生事故后,由于套管尾部的炸裂,將會導(dǎo)致變壓器主體損壞,并起火燃燒。變壓器引線作為內(nèi)部繞組出線與外部接線的中間環(huán)接,其接頭是通過焊接而成的,因此焊接質(zhì)量對變壓器引線的故障預(yù)防具有十分重要的作用。變壓器繞組外部連接繞組各引出端的導(dǎo)線稱為引線,通過引線將外部電源電能輸入變壓器,也通過引線將傳輸進來的電能從變壓器輸出到外部。lead structure。河 北 工 業(yè) 大 學(xué)畢 業(yè) 論 文作 者: 段俊杰 學(xué) 號: 110643 學(xué) 院: 能源與環(huán)境工程學(xué)院 系(專業(yè)): 熱能與動力工程 題 目: 變壓器引線溫度場的計算研究 指導(dǎo)者: 王秀春 教授 (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù))評閱者: (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù)) 2015年 6 月 1 日畢業(yè)設(shè)計(論文)中文摘要變壓器引線溫度場的計算研究摘要:隨著人們生活水平的提高,大家對電力系統(tǒng)的供電量以及它的安全性能也有了更高的要求,變壓器在供電過程中發(fā)揮著不可或缺的作用,這就要求變壓器引線絕緣層的工作溫度不能超過其耐熱壽命允許值。temperature field。引線一般分為繞組線段與套管連接的引出線、繞組端頭間的連接引線和繞組分接與開關(guān)相連的分接引線三種。有變壓器引線接頭而引發(fā)的故障主要有:引線短路、引線斷路、引線接觸不良。高壓套管對變壓器的安全運行起著尤為重要的作用,因此對高壓套管溫度場的研究意義也是十分重要的[5]。由此可見,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,電力變壓器技術(shù)在西方主要發(fā)達國家已經(jīng)達到了很高的水平[6]。在計算目標函數(shù)的梯度矢量中采用了微商法,而且導(dǎo)出了相應(yīng)公式,以克服用差商計算帶來的誤差,從而提高了設(shè)計變量數(shù)及模擬電荷數(shù)[8]。 (7) 2002年,Elzbieta Lesniewska對電力變壓器引線絕緣結(jié)構(gòu)進行了二維電場的分析和討論,提出了一種較好的裝置結(jié)構(gòu),此結(jié)構(gòu)通過反復(fù)計算和修改,得出保證裝置的電場強度不超過絕緣系統(tǒng)中任何部分的場強[13]。 (14) 2008年,河南平高電氣公司的鐘建英等對特高壓復(fù)合套管進行設(shè)計計算和分析,結(jié)果表明套管內(nèi)絕緣能承受峰值2400kV雷電沖擊電壓,外絕緣滿足2000m的海拔,套管和絕緣件內(nèi)外表面場強小十其沿面臨界放電場強,絕緣件內(nèi)部的電場強度滿足長期運行的要求,其余部位也有相當?shù)脑O(shè)計裕度[20]。2 變壓器引線概述 引線的形式在變壓器線圈外部連接線圈各引出端的導(dǎo)線稱為引線。(1)引線的電氣性能:在保證足夠電氣強度的條件下,應(yīng)盡可能地減小器身的尺寸。當前已經(jīng)發(fā)展和運用比較成熟的數(shù)值分析方法主要有兩大類,一類是有限差分法,直接求解基本方程以及相應(yīng)定解條件的近似解,其根本思想是:首先將求解域進行網(wǎng)格化分,然后針對網(wǎng)格上的各個結(jié)點使用差分方程來近似微分方程。未知場的函數(shù)或其導(dǎo)數(shù)在單元內(nèi)的各個節(jié)點的數(shù)值及其差值函數(shù)便可以用來表示單元內(nèi)的近似函數(shù)。若是求解問題與時間有關(guān),在初始時刻所要滿足的定解條件,稱之為初值條件。在解決各類數(shù)學(xué)物理問題、計算力學(xué)問題中,均采用限差分方法作為解決此類問題的主要數(shù)值方法。 3. 網(wǎng)格疏密影響計算精度,要做網(wǎng)格影響分析。對二維問題,取垂直于xy平面方向上的厚度為1,故()即為控制容積的體積。對于二芯結(jié)構(gòu)的電纜線,鑒于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性,本文采用兩個不同的極坐標對其進行網(wǎng)格劃分,將二芯結(jié)構(gòu)電纜線分為左右兩個部分,為了確??刂迫莘e內(nèi)材料的單一性,在極軸方向上采用B法網(wǎng)格,而對于角度的劃分采用A法,具體劃分如圖(310)所示:(青色區(qū)域為導(dǎo)線區(qū)域,藍色區(qū)域為紙質(zhì)材料,黃色區(qū)域為絕緣層材料,其它為外部環(huán)境區(qū)域)二維電纜線尺寸結(jié)構(gòu)(圖39)對于左邊導(dǎo)線內(nèi)部網(wǎng)格劃分的程序編寫:(圖311)二芯電纜線網(wǎng)格化分(圖310)如圖(310)所示,導(dǎo)線內(nèi)部的一部分極坐標角度取決于絕緣材料區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)格劃分情況,故得先對黃色區(qū)域進行網(wǎng)格劃分:(圖312)而對于導(dǎo)線的其它部分采用均勻的網(wǎng)格劃分方式,則所得的網(wǎng)格劃分結(jié)果如下圖(313)所示:右半邊的導(dǎo)線區(qū)域的網(wǎng)格劃分與左邊呈對稱分布,對于絕緣材料區(qū)域的網(wǎng)格劃分的程序編寫如圖(314)所示:(結(jié)果見圖315)同樣的,對于三芯結(jié)構(gòu)的電纜線也采用相同形式的網(wǎng)格劃分。像這兩種情形都要用到循環(huán)三對角陣算法。同樣,對i=N3,=,于是即可算出。結(jié) 論(小4號宋體,)…………參 考 文 獻[1]:機械工業(yè)出版社,[2]朱德恒,:清華大學(xué)出版社,1992.[3]肖朋. 超高壓電力變壓器高壓引線及套管電場分析[D].沈陽工業(yè)大學(xué),2010.[4] Ohshima I, Motegi S,Homda Metal. Break down of transformer oil and the effect of space charge on it. IEEE Trans. On PAS, 1983, 102(7):22082215.[5]錢秀英,倪光正,1984, 4(2):5 864.[6]張金堂,費增堯,1985, 5(3):2735.[7]趙德勇,1989, 12(2):136141.[8],1990, 3 : 6772.[9] Tadasu Takuma, Tadashi Kawamoto. Recent development in electric field calculation, IEEE Mag, , , , 1999.[10]王建民,趙志強,. 29:5355.[11] Elzbieta Lesniewska. The use of 3D electric field analysis approach for improvement of a bined instrument transformer insulation Transactions on magnetic,2002,38(2):1233一1236.[12]梁建紅,齊國紅,2003, 40(7) : 2022.[13]劉建軍,2008, 45(6):14.[14] Joze Pihler, Igor Ticar. Epoxy bushing used in medium voltage s