CN108595740A - 一种用于光伏升压变压器电磁力分析 - Google Patents
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Abstract
一种用于光伏升压变压器电磁力分析，它涉及变压器电磁力分析技术领域。通过Ansys软件建立光伏隔离变压器磁场二维分析模型；建立合适大小的空气区域；设置输电电缆的材料属性；对光伏隔离变压器磁场二维分析模型进行划分网格；对二维分析模型施加电流密度；定义分析所需的磁力线平行边界条件；通过Ansys静磁场求解器进行仿真分析，得出光伏隔离变压器磁场整体磁场分布；进行磁场和结构的耦合计算；添加弹性模量，泊松比参数并施加边界约束；添加磁场计算的数据；通过Ansys求解器计算输出光伏升压变压器线圈电磁力的大小。本发明有益效果为：可快速准确的得出线圈电磁力的大小，易于工程中设计操作，可以为光伏升压变压器设计起指导意义。
Description
技术领域
本发明涉及变压器电磁力分析技术领域，具体涉及一种用于光伏升压变压器电磁力分析。
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，线圈磁场分析是一关键参数。
现阶光伏升压变压器线圈的电磁力分析，一般通过理论定性计算，不易直观实现，无法快速直观准确的得出隔离变压器线圈的电磁力分布，不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电磁力分析，通过采用有限元的方法运用Ansys软件对光伏升压变压器线圈电磁力进行仿真计算，可快速准确的得出线圈电磁力的大小，易于工程中设计操作，可以为光伏升压变压器设计起指导意义。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：它包括如下步骤：
步骤一、通过Ansys软件建立光伏隔离变压器磁场二维分析模型；
步骤二、建立合适大小的空气区域，包围输电电缆的分析区域；
步骤三、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；
步骤四、对光伏隔离变压器磁场二维分析模型进行划分网格，保证网格划分规整和细化；
步骤五、对光伏隔离变压器磁场二维分析模型施加电流密度；
步骤六、定义分析所需的磁力线平行边界条件；
步骤七、通过Ansys静磁场求解器进行仿真分析，得出光伏隔离变压器磁场整体磁场分布；
步骤八、进行磁场和结构的耦合计算；
步骤九、添加弹性模量，泊松比参数并施加边界约束，使光伏隔离变压器外边界位移为零；
步骤十、添加磁场计算的数据；
步骤十一、通过Ansys求解器计算输出光伏升压变压器线圈电磁力的大小。
所述Ansys采用的是虚功的原理来计算电磁力，静磁力的计算可用下式来表示：
。
所述计算式中，W（s,i）是系统的磁场储能，i为建立磁场的电流，为恒定值。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：通过采用有限元的方法运用Ansys软件对光伏升压变压器线圈电磁力进行仿真计算，可快速准确的得出线圈电磁力的大小，易于工程中设计操作，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：它包括如下步骤：
步骤一、通过Ansys软件建立光伏隔离变压器磁场二维分析模型；
步骤二、建立合适大小的空气区域，包围输电电缆的分析区域；
步骤三、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；
步骤四、对光伏隔离变压器磁场二维分析模型进行划分网格，保证网格划分规整和细化；
步骤五、对光伏隔离变压器磁场二维分析模型施加电流密度；
步骤六、定义分析所需的磁力线平行边界条件；
步骤七、通过Ansys静磁场求解器进行仿真分析，得出光伏隔离变压器磁场整体磁场分布；
步骤八、进行磁场和结构的耦合计算；
步骤九、添加弹性模量，泊松比参数并施加边界约束，使光伏隔离变压器外边界位移为零；
步骤十、添加磁场计算的数据；
步骤十一、通过Ansys求解器计算输出光伏升压变压器线圈电磁力的大小。
所述Ansys采用的是虚功的原理来计算电磁力，静磁力的计算可用下式来表示：
。
所述计算式中，W（s,i）是系统的磁场储能，i为建立磁场的电流，为恒定值。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：通过采用有限元的方法运用Ansys软件对光伏升压变压器线圈电磁力进行仿真计算，可快速准确的得出线圈电磁力的大小，易于工程中设计操作，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电磁力分析，其特征在于：它包括如下步骤：
步骤一、通过Ansys软件建立光伏隔离变压器磁场二维分析模型；
步骤二、建立合适大小的空气区域，包围输电电缆的分析区域；
步骤三、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；
步骤四、对光伏隔离变压器磁场二维分析模型进行划分网格，保证网格划分规整和细化；
步骤五、对光伏隔离变压器磁场二维分析模型施加电流密度；
步骤六、定义分析所需的磁力线平行边界条件；
步骤七、通过Ansys静磁场求解器进行仿真分析，得出光伏隔离变压器磁场整体磁场分布；
步骤八、进行磁场和结构的耦合计算；
步骤九、添加弹性模量，泊松比参数并施加边界约束，使光伏隔离变压器外边界位移为零；
步骤十、添加磁场计算的数据；
步骤十一、通过Ansys求解器计算输出光伏升压变压器线圈电磁力的大小。
2.根据权利要求1所述的一种用于光伏升压变压器电磁力分析，其特征在于：所述Ansys采用的是虚功的原理来计算电磁力，静磁力的计算可用下式来表示：
。
3.根据权利要求2所述的一种用于光伏升压变压器电磁力分析，其特征在于：所述计算式中，W（s,i）是系统的磁场储能，i为建立磁场的电流，为恒定值。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201810168677.4A CN108595740A (zh) | 2018-02-28 | 2018-02-28 | 一种用于光伏升压变压器电磁力分析 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201810168677.4A CN108595740A (zh) | 2018-02-28 | 2018-02-28 | 一种用于光伏升压变压器电磁力分析 |
Publications (1)
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| CN108595740A true CN108595740A (zh) | 2018-09-28 |
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ID=63625529
Family Applications (1)
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| CN201810168677.4A Withdrawn CN108595740A (zh) | 2018-02-28 | 2018-02-28 | 一种用于光伏升压变压器电磁力分析 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108595740A (zh) |
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2018
- 2018-02-28 CN CN201810168677.4A patent/CN108595740A/zh not_active Withdrawn
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |