CN108509745A - 一种用于光伏升压变压器感应热分析 - Google Patents

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Abstract

一种用于光伏升压变压器感应热分析，它涉及一种光伏升压变压器技术领域。它包含如下步骤：通过Ansys软件建立光伏升压变压器磁场二维分析模型；建立合适大小的空气区域，包围输电电缆的分析区域；设置输电电缆的材料属性，非磁性材料的相对磁导率设置为1，磁性材料的磁导率根据B‑H曲线设定；打开涡流计算开关，选取涡流计算的部件；对分析模型以及空气域进行划分网格，保证网格划分规整和细化；对感应加热线圈施加电流。采用上述技术方案后，本发明有益效果为：通过本发明将采用有限元的方法运用Ansys软件对光伏升压变压器感应热进行仿真计算，可快速准确的得出线圈由于磁场变化导致的感应热的大小，可以为光伏升压变压器设计起指导意义。

Description

一种用于光伏升压变压器感应热分析
技术领域
本发明涉及光伏升压变压器技术领域，具体涉及一种用于光伏升压变压器感应热分析。
背景技术
大型光伏电站考虑到容量和电压损耗的原因，并网电压一般都比较高，如110KV、220KV，如此高的送出电压，就需要实行二次升压方案才能实现。那么，根据我国电压等级划分，就地升压可以选择10KV或者35KV，然后再二次升压至送出电压。这就需要光伏升压变压器，变压器是一种常见的电气设备，可用来把某一数值的交变电压变换为同频率的另一数值的交变电压。升压变压器就是用来把低数值的交变电压变换为同频率的另一较高数值交变电压的变压器，在光伏升压变压器设计中，感应热分析是一关键参数。
现阶光伏升压变压器感应热分析，一般通过理论编程进行分析计算，不易直观实现；而采用有限元的方法通过Ansys软件进行感应热仿真分析，能够快速直观准确的得出感应热分布，易于工程中设计操作。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种用于光伏升压变压器感应热分析，容易直观实现，采用有限元的方法通过Ansys软件进行感应热仿真分析计算，能够快速直观准确的得出感应热分布，易于工程中设计操作。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：它包含如下步骤：
1.通过Ansys软件建立光伏升压变压器磁场二维分析模型；
2.建立合适大小的空气区域，包围输电电缆的分析区域；
3.设置输电电缆的材料属性，非磁性材料的相对磁导率设置为1，磁性材料的磁导率根据B-H曲线设定；
4.打开涡流计算开关，选取涡流计算的部件；
5.对分析模型以及空气域进行划分网格，保证网格划分规整和细化；
6.对感应加热线圈施加电流；
7.定义分析所需的磁力线平行边界条件；
8.通过Maxwell软件进行仿真分析，对感应加热线圈的整体磁场分布；
9.选取涡流分析的部件得出涡流分布；
10.对整个部件进行积分得出由于涡流产生的感应热的大小。
所述感应热的大小计算是对欧姆损耗经过体积分计算得出，计算公式为:
。
所述欧姆损耗是由涡流导致部件产生的，欧姆损耗的计算公式为：
其中，J为涡流密度矢量，E为电场强度矢量。
本发明的工作原理：通过Ansys软件建立光伏升压变压器磁场二维分析模型；建立合适大小的空气区域，包围输电电缆的分析区域；设置输电电缆的材料属性，非磁性材料的相对磁导率设置为1，磁性材料的磁导率根据B-H曲线设定；打开涡流计算开关，选取涡流计算的部件；对分析模型以及空气域进行划分网格，保证网格划分规整和细化；对感应加热线圈施加电流；定义分析所需的磁力线平行边界条件；通过Maxwell软件进行仿真分析，对感应加热线圈的整体磁场分布；选取涡流分析的部件得出涡流分布；对整个部件进行积分得出由于涡流产生的感应热的大小。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：通过本发明将采用有限元的方法运用Ansys软件对光伏升压变压器感应热进行仿真计算，可快速准确的得出线圈由于磁场变化导致的感应热的大小，可以为光伏升压变压器设计起指导意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的流程示意图。
具体实施方式
参看图1所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含如下步骤：
1.通过Ansys软件建立光伏升压变压器磁场二维分析模型；
2.建立合适大小的空气区域，包围输电电缆的分析区域；
3.设置输电电缆的材料属性，非磁性材料的相对磁导率设置为1，磁性材料的磁导率根据B-H曲线设定；
4.打开涡流计算开关，选取涡流计算的部件；
5.对分析模型以及空气域进行划分网格，保证网格划分规整和细化；
6.对感应加热线圈施加电流；
7.定义分析所需的磁力线平行边界条件；
8.通过Maxwell软件进行仿真分析，对感应加热线圈的整体磁场分布；
9.选取涡流分析的部件得出涡流分布；
10.对整个部件进行积分得出由于涡流产生的感应热的大小。
所述感应热的大小计算是对欧姆损耗经过体积分计算得出，计算公式为:
。
所述欧姆损耗是由涡流导致部件产生的，欧姆损耗的计算公式为：
其中，J为涡流密度矢量，E为电场强度矢量。
本发明的工作原理：通过Ansys软件建立光伏升压变压器磁场二维分析模型；建立合适大小的空气区域，包围输电电缆的分析区域；设置输电电缆的材料属性，非磁性材料的相对磁导率设置为1，磁性材料的磁导率根据B-H曲线设定；打开涡流计算开关，选取涡流计算的部件；对分析模型以及空气域进行划分网格，保证网格划分规整和细化；对感应加热线圈施加电流；定义分析所需的磁力线平行边界条件；通过Maxwell软件进行仿真分析，对感应加热线圈的整体磁场分布；选取涡流分析的部件得出涡流分布；对整个部件进行积分得出由于涡流产生的感应热的大小。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：通过本发明将采用有限元的方法运用Ansys软件对光伏升压变压器感应热进行仿真计算，可快速准确的得出线圈由于磁场变化导致的感应热的大小，可以为光伏升压变压器设计起指导意义。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种用于光伏升压变压器感应热分析，其特征在于：它包含如下步骤：
1.通过Ansys软件建立光伏升压变压器磁场二维分析模型；
2.建立合适大小的空气区域，包围输电电缆的分析区域；
3.设置输电电缆的材料属性，非磁性材料的相对磁导率设置为1，磁性材料的磁导率根据B-H曲线设定；
4.打开涡流计算开关，选取涡流计算的部件；
5.对分析模型以及空气域进行划分网格，保证网格划分规整和细化；
6.对感应加热线圈施加电流；
7.定义分析所需的磁力线平行边界条件；
8.通过Maxwell软件进行仿真分析，对感应加热线圈的整体磁场分布；
9.选取涡流分析的部件得出涡流分布；
10.对整个部件进行积分得出由于涡流产生的感应热的大小。
2.根据权利要求1所述的一种用于光伏升压变压器感应热分析，其特征在于：所述感应热的大小计算是对欧姆损耗经过体积分计算得出，计算公式为:
。
3.根据权利要求2所述的一种用于光伏升压变压器感应热分析，其特征在于：所述欧姆损耗是由涡流导致部件产生的，欧姆损耗的计算公式为：
其中，J为涡流密度矢量，E为电场强度矢量。
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Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
朱英伟: "多极矩场电磁推进模式研究与系统设计", 《中国博士学位论文全文数据库-工程科技II辑》 *
肖华: "新型整流变压器的研制及应用分析", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库-工程科技II辑》 *

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