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电力变压器绕组短路电动力计算，硕士学位论文，共54页。
摘要
电力变压器在电网中主要起到能量转换和传输的作用，是发电厂和变电所的重要设备之一，其承受短路能力的大小直接关系到电网是否能够安全可靠的运行。随着国民经济的快速发展以及国家对电网的不断投建和改造，使得越来越多的大型电力变压器在电网中被投入使用，但在其运行过程中当变压器受到短路冲击电流作用时因绕组的机械强度不足而引起的事故屡见不鲜。因此，提高大型电力变压器绕组抗短路能力是需要解决的问题。
本文以一台三相五柱式电力变压器为例，对其内部瞬态电磁场、绕组短路电动力以及线圈的机械强度问题进行了深入的分析研究。介绍了本课题的研究背景和意义，阐述了大型电力变压器内部电磁场、绕组短路电动力以及绕组机械强度问题的国内外发展情况。对样机建立三维有限元模型，利用场路耦合方法计算了此模型在额定运行和短路运行两种不同情况下变压器三维瞬态电磁场的磁密分布及绕组静态时轴向和辐向的受力大小，并给出其分布规律。与此同时，针对电力变压器绕组在其高度方向上的机械强度问题进行了商讨，建立了变压器低压绕组在 Z 轴方向上的模态振动数学模型，计算了在短路冲击力的作用下绕组线饼轴向上产生的位移变化及引起的共振频率大小，并针对绕组的短路电动力进行了校核。此课题为加强绕组承受短路能力的设计提供了一定的理论依据，为今后类似的研究提供了参考依据，具有一定的理论和工程应用价值。
关键词 电力变压器；电磁场分布；场路耦合；短路电动力；绕组机械强度

目 录
摘 要I
Abstract II
第 1 章 绪论1
11 课题研究的意义 1
12 绕组短路电动力国内外研究现状 2
121 绕组静态短路电动力国内外发展情况 2
122 绕组动态短路电动力发展概况 5
13 课题主要研究内容 6
第 2 章 电力变压器电磁场计算8
21 电磁场基本理论 8
211 麦克斯韦方程 8
212 电磁场偏微分方程及常见边界条件 10
22 “场-路”耦合计算 11
221 磁场求解模型 11
222 基本假设 12
223 边界条件 13
224 剖分 15
225 求解及分析 15
23 本章小结 20
第 3 章 电力变压器绕组短路静态力计算21
31 变压器短路电流计算 21
311 短路电流 21
312 实例计算 22
32 电力变压器绕组静态力计算 24
321 绕组辐向力计算 25
322 绕组轴向力计算 25
323 绕组短路电动力仿真计算与分析 26
33 电力变压器绕组静态力校核 28
34 本章小结 29
第 4 章 电力变压器绕组轴向振动模态分析31
41 低压绕组模态分析数学模型 31
42 低压绕组模态分析实例计算 33
43 本章小结 39
结论40
参考文献41
攻读硕士学位期间发表的学术论文45
致谢46