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ANSYS电力变压器多物理
场解决方案
ANSYS Inc.
1 © 2012 ANSYS, Inc. January 14, 2015
目录
电力变压器电磁、流体耦合分析
电力变压器其他应用
其他电力/高压设备电磁分析实例
总结
2 © 2012 ANSYS, Inc. January 14, 2015
电力变压器介绍及分析难点
变压器油既是绝缘介质又是冷却介质;
变压器结构非常复杂,包含成百上千的导体、
支架、压板以及油路等;
变压器结构尺寸比较大,但导体里的透入深
度又比较小。导体中由于集肤效应和邻近效
应产生的涡流损耗会随着位置的不同而不同。
电力变压器是一个典型的复杂电磁场-流体-热
多域耦合问题
3 © 2012 ANSYS, Inc. January 14, 2015
电力变压器模型
Cut-away of typical 3ph oil-filled Oil-flow though winding
power transformer having LV layers and HV disks
4 © 2012 ANSYS, Inc. January 14, 2015
耦合分析计算流程
CFD 3D Model
Geometry Maxwell 3D Model CFD Results
5 © 2012 ANSYS, Inc. January 14, 2015
变压器案例
单相油浸式变压器
磁芯在中间
高压绕组在外面,盘式线圈
低压绕组在里层,箔绕组结构
绝缘管道、支架、隔板等构成油路
冷却方式为对流换热,在油箱壁上添
加热传递系数来等效油箱与散热器的
换热
6 © 2012 ANSYS, Inc. January 14, 2015
Maxwell 3D 设置
Maxwell 3D Eddy Current
solver used
Frequency = 60Hz sinusoidal
Linear core permeability =
300 with zero conductivity
since laminated steel
Skin and proximity effects
considered in LV layer
winding only
Model reduced to ¼
symmetry
7 © 2012 ANSYS, Inc. January 14, 2015
变压器模型和网格划分
• complicated insulation
structure
• mesh = 435,000 tets
winding
tubes
main
HV-LV
insulation
disk key Winding and Core, clamp, and
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