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500 kV變壓器空載過勵磁下的損耗與溫升特性仿真研究

來源：電工電氣發布時間：2023-10-28 09:28 瀏覽次數：316

500 kV變壓器空載過勵磁下的損耗與溫升特性仿真研究

周帥^1，2，王建民²，劉玉芝¹，趙峰²，馮鶴超²，杜振斌²

(1 石家莊鐵道大學電氣與電子工程學院，河北石家莊 050043；

2 保定天威保變電氣股份有限公司河北省輸變電裝備電磁與結構性能重點實驗室，河北保定 071056)

摘要：為了研究變壓器空載過勵磁下的鐵心損耗和溫升特性，針對某 500 kV 單相油浸式變壓器，在對其進行低倍過勵磁試驗的基礎上，分析了不同運行條件對激磁電流的影響；應用有限元仿真軟件，建立變壓器磁場-溫度場耦合的仿真模型，并計算了不同倍數過勵磁工況對變壓器鐵心熱點溫升的影響。試驗和仿真結果表明，隨著過勵磁倍數的增加，變壓器鐵心損耗和熱點穩態溫升也在增加，在 1.15 倍及以上過勵磁時，鐵心熱點穩態溫升超過規定限值，變壓器不可長期運行。

關鍵詞： 電力變壓器；空載過勵磁；場路耦合法；磁場分布；熱點溫升

中圖分類號：TM411+.1 文獻標識碼：B 文章編號：1007-3175(2023)10-0042-07

Simulation Research on Loss and Temperature Rise Characteristic of

500 kV Transformers Under No-Load Over-Excitation

ZHOU Shuai^1,2, WANG Jian-min², LIU Yu-zhi¹, ZHAO Feng², FENG He-chao², DU Zhen-bin²

（1 School of Electrical and Electronic Engineering, Shijiazhuang Tiedao University, Shijiazhuang 050043, China;

2 Hebei Province Key Laboratory of Electromagnetic and Structural Performance of Power Transmission and Transformation Equipment,

Baoding Tianwei Baobian Electric Co., Ltd, Baoding 071056, China）

Abstract: In order to analyze core loss and temperature rise characteristic of transformers under no-load over-excitation, the paper, based on the low times over-excitation test of a 500 kV single-phase oil-immersed transformer, analyzes the effects of different operating conditions on magnetizing current. First, the finite element simulation software is adopted to build a transformer magnetic field-temperature field coupling model. Then, the effects of over-excitation with different times on hot spot temperature rise of the transformer core are calculated.According to the test and simulation results, the core loss and hot spot steady temperature rise of transformers increases as the time of over-excitation rises. When the over-excitation is 1.15 times and above, hot spot steady temperature rise of the core can exceed the specified limit, and the transformer cannot run for a long time.

Key words: power transformer; no-load over-excitation; field-circuit coupling method; magnetic field distribution; hot spot temperature rise

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