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摘要
为研究不同短路与接地故障对变压器多次冲击后绕组状态的影响，基于变压器电、磁、热、力物理场理论，搭建了三相变压器的三维模型，考虑了温度对绕组材料属性的影响，采用迭代方法对电磁-热场进行了双向耦合仿真，然后将各故障类型下的电、磁和温度等物理量导入瞬态结构场，实现了绕组形变位移的仿真计算。结果表明，变压器内部的最大漏磁密对应故障为低压侧三相短路；绕组中部线饼服从整体磁密分布，其余部分线饼呈现一端大，另一端小的分布规律；绕组最高温度对应故障为低压侧三相短路，最高温度为97.36℃，位于A相低压绕组0°处；单次冲击下，位移最大对应故障为低压侧三相短路，其出现在高压绕组-20°～20°范围、高度1/3～2/3范围内；多次冲击后，绕组最大累积位移对应故障为低压侧两相接地，累积位移随冲击次数的增加而增加，直至趋于饱和。研究为变压器的多物理场耦合数值仿真提供参考。
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单位华北电力大学; 新能源电力系统国家重点实验室
