匝间短路故障下电力变压器绕组的物理特征分析

作者：张冰倩; 咸日常^*; 于洋; 谢同平; 高鸿鹏; 陈蕾

来源：高电压技术, 2021, 47(06): 2177-2185.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20201178

• 电力变压器
• 绕组
• 多物理场耦合
• 匝间短路
• 特征分析

电力变压器绕组匝间绝缘状态与其安全运行水平密切相关,揭示单匝短路故障时绕组的多物理场特征有利于获取匝间绝缘状态信息,以避免设备损坏事故的发生。针对在实际试验研究中变压器绕组单匝短路系列故障设置困难问题,采用ANSYSElectronicsDesktop有限元仿真软件建立与实际变压器一致的"场–路"耦合模型,并导入Workbench协同仿真平台,进行"电磁–结构"与"电磁–热"的多物理场耦合仿真分析。通过在变压器模型外电路中设定二次绕组某时刻发生单匝短路故障,仿真研究该故障变压器的电磁、机械及温度等多物理参数变化特征及分布规律,得到故障情况下绕组受力情况及易变形部位,同时通过分析线匝损耗及绕组温升情况,得到匝间短路故障对变压器的危害主要在于损耗温升导致绝缘劣化而非受力变形,为电力变压器抗短路能力提升措施应用及其匝间短路故障在线检测和保护技术研究,提供理论依据。

• 单位
  电子工程学院; 山东理工大学; 国网山东省电力公司