自耦变压器绕组辐向稳定性研究

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1、工学硕士学位论文自耦变压器绕组辐向稳定性研究白永刚哈尔滨理工大学2014年3月国内图书分类号：TM411工学硕士学位论文自耦变压器绕组辐向稳定性研究硕士研究生-i白永刚导师：刘文里申请学位级别：工学硕士学科、专业-i所在单位：答辩日期：授予学位单位：高电压与绝缘技术、电气与电子工程学院2014年3月哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TM4lIIHIIJMIIIHIIIIIJlIlIlJIMIIY2509705DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTheStudyoftheAuto-—Transfom

2、erWindingsRadialStabilityCandidate：LiuⅥ协1hAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：University：HighVoltageandInsulationTechnologyHarbinUniversityofScienceAndTechnology哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《自耦变压器绕组辐向稳定性研究》，是本人在刘文里导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知

3、，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：饲’广-1l弛时1日期：二加}z

4、年、二§月弓1日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《自耦变压器绕组辐向稳定性研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在刘文里导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人

5、授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密厂]，在年解密后适用授权书。不保密一。(请在以上相应方框内打√)作者签名：导师签名：哈尔滨理工大学工学硕：{j学位论文自耦变压器绕组辐向稳定性研究摘要电力变压器作为电网中至关重要的设备，不仅在变电所、发电厂、输配电网络中发挥着极为重要的作用，而且在广大用户和国民经济的各个方面，也有着不可替代的作用。随着大电网的建设，变压器的电压等级、容量的不断增加，电力变压器的短路电动力也随之增大，由此产生的绕组稳定性问题日益突出。本文以一台500kV、334000k

6、VA单相自耦无励磁调压变压器为例，利用有限元软件，采用“场一路耦合”方法，分别建立低压一公共绕组运行，低压绕组出口处发生短路和串联一公共绕组运行，公共绕组出口处发生短路时的二维轴对称有限元模型。利用模型模拟两种运行方式下的短路试验，求取短路阻抗，与实测值进行比较，进而验证模型的准确性。在此基础上计算各线饼的短路电流、电密、漏磁场强度和短路电动力。变压器双绕组运行时，两绕组中电流方向相反，产生的辐向短路电动力使两绕组相互排斥，即内绕组向内屈曲，外绕组向外拉伸，因此在辐向短路电动力作用下，需对内外绕组稳定性分别校核。对于内绕组，选择辐向短路电动力最大的线饼，采用

7、梁单元，以线饼实际尺寸为基础，建立线饼的三维多跨度模型，采用线性屈曲分析方法，求出变压器辐向临界失稳载荷，进而求得内绕组在最大辐向短路力下的安全倍数。在线性屈曲分析基础上，采用非线性屈曲分析方法，在原模型的基础上加载辐向短路电动力，求解出内绕组在辐向短路力的位移，并对位移进行校核。对于外绕组，采用瞬态分析方法求解线饼在动态辐向力作用下的位移，由于外绕组排布上下对称，为简化计算步骤，建立外绕组1／2三维力学模型；提取外绕组各线饼在0．1S时间内辐向短路力结果，利用数组存储每饼绕组的辐向动态短路电动力，并加载到对应线饼上，求得外绕组在辐向短路力作用下的形变位移；

8、分别采用公式和软件方法校核位移大小。本文通过对内外绕组的稳定性进行分析，提出了校核绕组辐向稳定性的方法，并验证所研究变压器实例在辐向短路电动力作用下的稳定性，以期为提高变压器绕组辐向稳定性的研究提供有价值的参考。关键词自耦变压器；场一路耦合；短路电动力；非线性屈曲分析：绕组变形哈尔滨理工大学工学硕士学位论文TheStudyoftheAuto-—TransfomerWindingsRadialStabilityAbstractAsanextremelyimportantdeviceofgrid，powertransformers，playsanirreplac

9、eablerole，whetherinpowerpl