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ZW32-12断路器的概况与原理解析

来源:19468888韦德手机版 时间:2019-04-15 04:05???

断路器是在电力输送中的一种重要保护装置。今天,小编就来普及一下关于ZW32-12断路器的相关知识。在这篇文章中,小编将要先容一下它的工作原理。如果你有兴趣,请看下去吧。以下关于“ZW32-12断路器的概况与原理解析”的先容。



【ZW32-12断路器的基本知识先容】


近年来,变压器突发二次侧短路工况下的短路强度问题随着单台变压器容量的增加而益发突出,变压器绕组短路电动力的计算与动稳定性的详细分析目前已经成为变压器制造业急需攻破的科研课题之一,大量的事故分析表明,大型电力变压器的失稳现象主要为辐向失稳,据统计其占所有失稳状态的90%以上,辐向失稳会引起变压器的绕组变形,甚至出现匝绝缘破裂进而导致匝间短路事故。



文中虽然在计算绕组的短路电动力时考虑了绕组的安匝不平衡问题,但是其建立的二维有限元模型已经无法满足当前工程上对计算精度的要求,同时亦忽略了铁芯质料非线性对计算结果的影响。


文中在进行变压器高压绕组的辐向稳定性评估时认为绕组在竖直方向呈轴对称关系,故仅建立了1/2绕组的三维力学模型,此模型的评估结果会存在一定的误差,文中尽管建立了整个绕组的三维力学模型,然而在求解时接纳了线性求解,其与实际情况不符。


故本文首先以MAGNET有限元App为平台,建立了计及绕组安匝不平衡、铁芯质料非线性等因素的三维有限元模型,计算出了高压绕组的辐向短路电动力,随后利用ANSYS有限元App建立了整个高压绕组的三维力学模型,利用瞬态分析法求出了高压绕组循环载荷下的非线性位移形变量,并对实例变压器高压绕组的辐向稳定性进行评估,


1.计算原理 “场一路耦合”方法就是在变压器内部接纳磁场,外部接纳电路参数连接,外部电路图如图1所示,左侧为高压绕组线饼,右侧为低压绕组线饼,因低压绕组出口处发生三相对称短路,故右侧负载阻抗为零。 横截面积、感应电动势、长度、等效电阻、等效感抗以及等效漏电感;m为低压绕组线饼总数;乙为低压绕组等效漏阻抗;U2(t)为低压绕组端电压,


2.1模型的建立与验证 对实例变压器的建模与分析过程做如下假设:


1)忽略绕组导线的涡流去磁作用; 


2)忽略变压器内夹件与拉板的影响;


3)忽略绕组的相间影响, 由于变压器突发二次侧短路工况下尤以三相对称短路时绕组中的短路电流值,短路电动力亦,故本文以绕组线饼为单位建立变压器低压绕组出口处突发三相对称短路并计及绕组安匝不平衡、铁芯质料非线性的三维有限元模型,


同时考虑了绕组的实际结构、相对位置与铁心的实际尺寸等因素,如图2所示,运用MAGNET有限元App与能量法求得实例变压器的短路阻抗值为13.95%,与工程实测值14.05%间的误差为-O.712%,符合工程要求,说明可以运用MAGNETApp所建立的模型进行后续的漏磁场分析与短路电动力计算。


2.2仿真结果分析 图3为短路电流峰值随时间变化曲线,高、低压绕组短路电流峰值的值出现在短路后的t=0.01s(即电压初相角α=0)时,其值分别为-5936.3 A和11422.9 A,均为额定电流的11.37倍,且高、低压绕组的短路电流方向相反,符合磁势平衡理论,说明通过仿真求得的短路电流是正确的。


变压器内部漏磁场的分布情况如图4所示,可见高、低压绕组间的主漏磁空道处磁力线为稠密,沿绕组轴向方向上的磁力线近乎平行于两绕组,在上、下两端部磁力线发生严重弯曲,这是因为磁力线更趋向于以距离绕组端部较近且磁阻偏小的铁磁质料为闭合回路,故该处辐向漏磁密的数值较大。


为高压绕组轴向漏磁的分布情况,可知t=0,0ls时,高压绕组中部734mm处内侧的轴向漏磁并向两端部逐渐减小,且上端部的轴向漏磁小于下端部,这是由于高压绕组上端部磁力线弯曲严重,辐向漏磁大于下端部所致,图6为高压绕组辐向短路电动力的变化情况,可以看出,图中的辐向短路电动力均为正值。


这说明高压绕组受到向外的拉力作用,t=0.0ls时高压绕组第46号线饼上的辐向短路电动力,为80,098 kN/m 应用ANSYS有限元App的BEAMl89模块对高压绕组建立三维力学模型,在建模的过程中所涉及到的参数均按变压器实际结构给定且在建模时忽略撑条的影响,高压绕组的三维力学模型如图7所示,当变压器突发二次侧短路时,短路电流峰值、变压器内部的漏磁场均随时间呈非线性量变化。


因F=BIL,故绕组线饼上所蒙受的辐向短路电动力亦是一个随时间变化的非线性量,故在进行高压绕组的三维力学模型饼力加载时应使用上面求得的辐向短路电动力,并应用APDL语言对其进行加载,加载完成之后接纳瞬态分析法进行求解,求解时需打开非线性选项,加载前后的模型对比图如图8所示, 


为求解后绕组位移变形云图,可见高压绕组中部的位移形变量、上下两端小,位移形变量亦出现在第46号线饼上,值为0.2lmm;小位移形变量出现在第1号线饼上,该线饼上的值为O.1 mm,用ANSYSApp提取两线饼上的位移形变量随时间变化情况,


如图10所示, 图11为高压绕组第46号线饼上位移形变量随时间及辐向短路电动力的变化情况,显而易见,位移形变量呈非线性变化,且其值是从零到一确定数值间的循环变化,说明该线饼上的导线自始至终均为弹性变形,未发生塑性变形。


2.3辐向稳定性校核 高压绕组导线临界位移变形量公式为式中:σsau是辐向短路电动力作用下高压绕组导线的拉应力,kg/cm2是高压绕组极惯性矩,mm;F,是高压绕组辐向短路电动力,N;t。是单根导线辐向宽度mm。辐向短路电动力作用下的高压绕组导线的拉应力公式为。


【ZW32-12断路器是利用什么原理来工作的】


在电力系统的运行中,电力变压器是一个非常重要的设备,变压器的运行正常与否关系着整个电网的运行是否安全,也帮助及时的排除电力变压器的问题,促进整个社会的安全供电,有效的保证我国经济社会的迅速发展。



1 高压变压器试验的进行条件以及实验分析 在对电力的变压器进行高压试验的时候,一定要按照科学的条件进行,确保是试验的步调能够在规范性以及精确性的引导下进行,在进行电力试验的时候,一定要注意设置高压试验的条件。


首先,在进行变压器技高压试验的时候,要将高压试验的试验环境设置在温度40℃,温度-20℃,其次,要使得试验室中的空气温度设置在大约25-30℃,将空气中的湿度控制在大概85%以下,确保试验室内的所有试验仪器都处在绝缘性的空气之中,并且有效的杜绝污垢、化学性积尘等等。


在进行电力变压器试验的时候,将电压设置在合理的范围内以此来保护电阻,阻止试验过程中高压状态下的断合变压器。在进行电力系统中的变压器检测试验的时候,一定要在检修变压器之后检测变压器的质量是否合格,以此确保电力系统的运行安全以及稳定。


在一空载试验中,将试验与变压器的属性联系在一起,探索电压以及电流的规律,对地变压器的一侧进行加压,得出高低压绕组电压,之后再计算误差,使得试验能够以标准变化值有偏差的线圈,尽可能的发现系统中存在的问题并及时的进行维修。


在绝缘电阻式试验的时候,开始操纵之前,确保所有的试验环境处在适宜的状态下,若温度并不恰当的时候可以适当的进行温度换算,确保试验的准确性,并且要确保变压器的非丈量线圈接地,检验出变压器的绝缘形是否安全,并对试验中出现的一系列问题进行检验,例如:线圈的绝缘形能够否降低,铁芯是否出现多点接地的问题,之后对仪器进行的丈量分析,以此来准确的找出故障的位置。


2 高压试验压器试验存在的问题以及处理惩罚的方法


2.1 高压试验温度的问题以及处理惩罚的方法 在试验中,温度是影响电力系统的非常重要的因素,尤其是要在高压的环境下保证电力设备能够正常的运转,在进行变压器的试验时,要对温度进行适当的处理惩罚,保证温度能够在试验中保持恒定、科学以及准确。


但是在实际的试验过程中,变压器的绝缘物质的吸取会依照温度的变化而变化,当温度升高的时候例如30℃到40℃的时候,其会吸取比将会达到一定的极限,相反受潮绝缘的变压器会吸取比随着温度升高而逐渐降低。


可见,在稳定的环境下,离子的运动会随着温度的升高而加快,在较高的温度下,绝缘的电阻内部分子、离子加速运动,绝缘电阻中导电性能增加、极化的情况也非常的冥想,不仅如此,试验中如果发生漏电的状况或者是绝缘电阻表面的杂物较多的时候,也会造成绝缘电阻的电阻值降低。


由上可以知道,在进行绝缘电阻试验的时候,一定要确保试验的温度处在一定合理的范围内,使得温度保持在恒定的水平,并且要保证电阻的绝缘表面变得非常的干净,以此来保障试验的准确性。


2.2 高压试验中升压速度的问题以及处理惩罚的方法 变压器的一大特质就是容易泄露大电流,理论上升压的速度与电流的泄漏没有关系,但是在实际的试验应用中,丈量值会受到升压速度的影响,当在高压试验下进行绝缘实验的时候,如果微安表丈量的时候出现电流泄漏,会影响丈量值的准确性,也正是由于丈量的过程中,吸取了电流,证实泄露的电流值存在比较大的偏差,尤其是在高压的试验中。


由此,在进行高压试验的时候,电流的泄漏会导致一定的危险性,并且试验的结果受到了升压速度的影响,为此电力人员需要严格的掌握方法以及,控制试验过程中的升压速度,耐心的进行数据的丈量以及校准,严格的防止不的试验操纵导致的试验结果出现较大的偏差,在的丈量值下,保证丈量的泄漏电流的数值是真实且准确的。


2.3 高压试验中电压极性的问题以及处理惩罚的方法 在对变压器进行高压绝缘试验的时候,电压的极性变化会对高压绝缘测试产生一定水平的影响,尤其是在变压器的工作过程中,当相关的设备出现了绝缘层受潮的状况时,会使得试验设备的绝缘层发生水解作用,产生较多的正极电荷附着在绝缘层,并使得相关的实验设备在绕组之后加上一定的正电压,将会在一定水平上降低泄漏的电流的丈量结果。


反之,在相关设备的绕组之后加上一定的负电压,会增加设备的泄漏电流值,不仅如此,如果高压的测试变压器将外压数值控制在试验电压的60-80%之间,将电压的极性会对高压绝缘层的泄漏电流产生较大的影响,类似的现象在设备绝缘层受潮的时候容易出现,并且对于整体试验的影响力是比较大的。


针对上述的现象,在设置电压极性对高压试验中的变压器影响的时候,一定要首先接纳加强设备防潮性能因素的控制,降低电压极性对泄漏电流的一项,有效的提高变压器整体设备的绝缘系能,促进带整个电力系统的稳定性。


2.4 高压试验中铁芯接地问题和处理惩罚的方法 对变压器的设备进行高压绝缘试验的时候,铁芯的接地情况必然会对测试的结果产生一定的影响,严重的时候甚至会影响整个电力系统的正常运行。


在对变压器的设备进行绝缘测试的时候,若未能正确的处理惩罚变压器的铁芯,会增加变压器的抗容,使得铁芯的电压增大,影响试验,导致试验产生很大的误差,例如:若试验设备没有对铁芯进行有效的接地,会使得试验过程之电压升高,导致变压设备的升高,引起泄漏电流的丈量结果变大。


有的时候还会引起变压设备的绝缘电阻的升高,非常容易导致变压器的吸取比降低,为此在试验的过程中一定要有效的实现铁芯接地,以此来保障电力系统的安全运行。


3 总结 在进行高压试验的时候,变压器是试验过程中非常重要的一环,为了保障试验的准确性以及规范性,一定要对变压器给予极大的重视,并接纳一定的措施进行试验的完善以及改进,在试验的过程中接纳科学、严谨的态度,结合试验进行的真实情况对试验的步调进行重点的分析,使得高压试验过程中的各项丈量设备都是真实可靠的,并为改善整个电力系统的供电安全,促进社会经济发展奠定良好的基础。 


以上关于“ZW32-12断路器的基本知识先容”和“ZW32-12断路器是利用什么原理来工作的”的先容,希翼能让您了解“ZW32-12断路器的概况与原理解析”带来帮助。

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