PDF《特高压变压器直流偏磁涡流损耗计算分析》

5 The average eddy current loss map of the main plate under different DC bias current 由图5可见, 主柱拉板的损耗分布不均匀, 且平 均涡流损耗密度随着直流偏磁电流的增加而大幅度 增加.不同IDC 下, 在绕组顶部对应的主柱拉板位置 出现集中的较大损耗, 相对应的在此区域容易出现 局部过热问题. 为了进一步分析主柱拉板上的漏磁及损耗分布 规律, 提取主柱拉板上靠近铁心侧的典型节点(n

1、 n

2、 …、 n15)上的磁感应强度 B, 以及典型单元(e

1、 e

2、 …、 e14)上的损耗密度JHEAT.单元及节点位置分布 见图6.

3 1 -1 -3

0 0.005 0.010 0.015 0.020 t/s i HV /kA 图4 不同IDC时的Bn0-t曲线 Fig.

4 Bn0-t curve under different DC bias current i MV /kA

0 A

50 A

20 A

100 A

3 1 -1 -3

0 0.005 0.010 0.015 0.020 t/s

0 A

50 A

20 A

100 A 图3 不同IDC时的高、 中压线圈电流波形 Fig.

3 Excitation current waveform of high and medium voltage coil under different DC bias current 2.5 1.5 0.5 -0.5 -1.5 -2.5

0 0.01 0.02 t/s B n

0 /T

0 A

50 A

20 A

100 A 额定值 71.222

3 26 312.900

0 52 554.500

0 78 796.100

0 105 038.000

0 131 279.000

0 157 521.000

0 183 763.000

0 210 004.000

0 236 246.000

0 (a)

0 A (b)

20 A (c)

50 A (d)

100 A 54.246

8 23 584.000

0 47 113.700

0 70 643.500

0 94 173.200

0 117 703.000

0 141 233.000

0 164 762.000

0 188 292.000

0 211 822.000

0 108.466

30 747.600

61 386.700

92 025.900

122 665.000

153 304.000

183 943.000

214 582.000

245 222.000

275 861.000 n1 n10 n12 n11 n14 n15 e14 n13 n6 n9 n8 n7 n5 n4 n3 n2 e13 e12 e11 e10 e9 e8 e7 e6 e5 e1 e4 e3 e2 图6 主柱拉板典型节点和典型单元的位置及编号 Fig.

6 The location and number of typical nodes and elements of the main plate (a) 高压线圈电流 (b) 中压线圈电流 单位: W/m-3 单位: W/m-3 单位: W/m-3 单位: W/m-3 2018年6月第54卷第6期・・152 IDC=0 A、 IDC=100 A 时主柱拉板上典型节点的磁 感应强度B随时间的变化曲线.典型单元损耗密度 JHEAT 随时间的变化曲线, 某一时刻(T/

4、 2T/

5、 T/2, T 为周期, T=0.02 s)的磁感应强度B随节点位置n的变 化曲线, 以及某一时刻损耗密度JHEAT值随单元位置e 的变化曲线分别见图

7、 8. 0.06 0.04 0.02

0 0 0.01 0.02 t/s B /T n1 n10 n4 n7 n13 J HEAT /(kW・m -3 ) 0.08 0.06 0.04 0.02

0 T/4 2T/5 T/2

1 2

3 4

5 6

7 8

9 10

11 12

13 14

15 节点编号n J HEAT /(kW・m -3 )

0 0.01 0.02 t/s e1 e10 e4 e13 (a) 不同节点的B-t曲线 e7

15 10

5 0 (b) 不同单元的JHEAT-t曲线 单元编号e

1 2

3 4

5 6

7 8

9 10

11 12

13 14 T/4 2T/5 T/2

20 15

10 5

0 B /T (c) 不同时刻的B-n曲线 (d) 不同时刻的JHEAT-e曲线 图7 IDC为0 A时主柱拉板典型节点B值、 典型单元JHEAT值的变化规律 Fig.

7 Diversification law of node B value, element JHEAT value of the main plate under no DC bias n10 n7 n13 n1 n4 e1 e10 e4 e13 e7 0.20 0.15 0.10 0.05

0 B /T

0 0.01 0.02 t/s (a) 不同节点的B-t曲线

0 0.01 0.02 t/s

1 000

800 600

400 200

0 (b) 不同单元的JHEAT-t曲线 J HEAT /(kW・m -3 ) 0.20 0.15 0.10 0.05

0 B /T T/4 2T/5 T/2

1 2

3 4

5 6

7 8

9 10

11 12

13 14

15 节点编号n 单元编号e

1 2

3 4

5 6

7 8

9 10

11 12

13 14 (c) 不同时刻的B-n曲线 (d) 不同时刻的JHEAT-e曲线

120 100

80 60

40 20

0 J HEAT /(kW・m -3 ) T/4 2T/5 T/2 图8 IDC为100 A时主柱拉板典型节点B值、 典型单元JHEAT值的变化规律 Fig.