干式电力变压器电场有限元分析

论文题目: 干式电力变压器电场有限元分析

论文类型: 硕士论文

论文专业: 电机与电器

作者: 靳宏

导师: 林鹤云

关键词: 干式电力变压器,电场分析,有限元,软件

文献来源: 东南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 干式电力变压器具有难燃、无污染等显著优点,其应用越来越为广泛。深入分析干式电力变压器绝缘的电场强度和分布等情况,有助于干式电力变压器绝缘的合理设计,这不但可以提高干式变压器的电压等级和容量,同时还可以大大改善干式变压器的经济指标。本文在分析干式电力变压器绝缘结构和电场分布特点的基础上,建立了四种电场分析模型:二维和三维高压绕组电场分析模型、二维和三维端部电场分析模型。以SG10型H级绝缘空气自冷干式变压器为具体分析对象,采用ANSYS有限元分析软件对四个电场模型进行了有限元建模,并完成了有限元分析,得出相应的干式电力变压器绝缘的电场强度和分布分析结果。本文在深入理解ANSYS有限元分析软件接口的基础上,编写了以APDL参数化语言为基础的命令流程序,并采用C++ Builder6.0软件编写了实现模型修改和结果显示的程序,完成了干式电力变压器电场有限元分析系统的开发。应用该软件,用户可以对四个模型的绝缘结构尺寸、介电常数等参数直接进行修改,在调用ANSYS软件进行有限元分析后,可以得到非常直观的相应干式电力变压器绝缘的电场强度和分布结果,包括显示电场的最大电场强度值及其位置,以及用图像方式显示模型的电场强度矢量图和分布云图。本文工作对于研究干式电力变压器的电场分布以及绝缘合理设计具有工程意义。

论文目录:

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 干式电力变压器绝缘研究的意义

1.2 干式变压器绝缘结构及电场分布特点

1.2.1 绝缘结构

1.2.2 电场分布特点

1.2.3 影响干式变压器绝缘结构设计的因素

1.3 电力变压器电场研究进展

1.4 干式电力变压器绝缘技术发展状况

1.5 论文研究的课题背景和主要内容

第二章 电场有限元分析方法及ANSYS软件

2.1 有限元分析原理及求解过程

2.1.1 有限元法的基本原理

2.1.2 有限元法求解过程

2.2 电场问题有限元法

2.2.1 势函数的微分方程

2.2.2 二维电场有限元解法

2.2.3 三维电场有限元解法

2.3 ANSYS有限元分析软件

2.3.1 ANSYS软件的主要功能模块

2.3.2 ANSYS软件的主要技术特点

2.3.3 APDL简介

2.4 本章小结

第三章 干式电力变压器高压绕组电场分析

3.1 干式变压器绕组部分电场二维有限元分析

3.1.1 有限元分析数学模型

3.1.2 应用ANSYS软件分析

3.1.3 APDL程序的编写

3.2 干式变压器绕组部分电场三维有限元分析

3.2.1 有限元分析数学模型

3.2.2 应用ANSYS软件分析

3.2.3 APDL程序的编写

3.2.4 高压绕组二维和三维电场分析比较

3.3 本章小结

第四章 干式电力变压器端部电场分析

4.1 干式变压器端部电场二维有限元分析

4.1.1 有限元分析数学模型

4.1.2 应用ANSYS软件分析

4.1.3 APDL程序的编写

4.2 干式变压器端部电场三维有限元分析

4.2.1 有限元分析模型

4.2.2 应用ANSYS软件分析

4.2.3 APDL程序的编写

4.2.4 端部二维和三维电场分析比较

4.3 本章小结

第五章 面向工程设计的干式电力变压器电场分析软件系统

5.1 编程语言的确定

5.2 软件系统的设计和组成

5.2.1 软件系统的主框架

5.2.2 文本文件生成

5.2.3 ANSYS软件的应用

5.2.4 结果显示

5.3 本章小结

第六章 总结和展望

6.1 全文总结

6.2 经验交流与研究展望

致谢

参考文献

作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文

发布时间: 2007-06-11

参考文献

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• [4].大型风冷SFSZ-180000/220电力变压器的研制[D]. 吴则禹.山东大学2008
• [5].基于数值模拟技术的电力变压器静电场的研究[D]. 杜勇.新疆大学2005
• [6].超高压电力变压器高压出线绝缘结构分析与优化[D]. 赵磊.沈阳工业大学2015
• [7].电力变压器振动特性及绕组状态监测方法研究[D]. 宋学彬.沈阳工业大学2018
• [8].基于DGA分析的电力变压器多层次分级故障诊断技术研究[D]. 周妺末.西南交通大学2018
• [9].500kV电力变压器的波过程及绝缘性能研究[D]. 宋佳.沈阳工业大学2018
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