换流变压器油纸绝缘材料的电导率受电场强度与温度的影响呈非线性变化。为研究材料非线性对换流变压器极性反转电场分布的影响,对油纸绝缘电导率的非线性变化规律进行了数值拟合,利用RC等效电路进行了计算与分析,并运用Elec Net有限元软件对一台±400 k V换流变压器网侧和阀侧绕组端部电场进行了仿真。计算与仿真结果表明非线性材料极性反转完成时油中最大电场强度为线性材料的78%,但稳态时油中电场强度是线性情况下的36倍。电导率的电场强度非线性会均化由温度梯度带来的电场梯度。最后根据计算与仿真结果提出绝缘的改进方向。
以"场-路耦合"原理为基础,以Mag Net有限元软件为平台,针对一台80 000 k VA/110 k V双绕组有载调压电力变压器,分别建立调压绕组不同分接情况下计及绕组不平衡安匝的二维有限元模型。基于考虑铁心材料非线性的影响,采用瞬态非线性求解,对该模型的瞬态漏磁场进行分析,计算出变压器螺旋式绕组的辐向短路力与切向短路力。对二者进行合成得到螺旋式绕组短路工况下的辐向短路合力并对其进行稳定性校核,对螺旋式绕组在切向短路力作用下确保其稳定性的临界压应力进行了推算。结果表明,可应用文中理论与模型对螺旋式绕组辐向短路合力进行计算与稳定性分析。
