特型变压器绕组漏磁场及特性参数的数值仿真研究

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本文所研究的特型变压器主要包括干式箔绕变压器和大容量移相整流变压器。干式箔绕变压器具有环保、防潮、节能、省材等特点,因此,其市场需求和容量在不断增加。然而,随着变压器容量的逐渐增大,其绕组漏磁场在箔式绕组中产生的极不均匀涡流损耗会越来越严重,由此,易于产生变压器局部过热问题。传统的附加损耗计算方法是以绕组直流电阻损耗乘系数确定,而绕组布置结构和导体材料(导线或箔导体)等对绕组附加损耗分布特性的影响在该方法中未得到准确反映,因此,利用数值方法研究干式变压器漏磁场和涡流损耗分布,具有重要的工程价值和实际意义。本文利用有限元方法,对同一系列的多台干式变压器短路阻抗、绕组涡流损耗等电磁特性参数进行了数值计算与分布规律的统计分析,为同类干式变压器附加损耗的准确计算提供了设计参考。大容量移相整流变压器作为变频调速装置中的隔离电源,是不可缺少的重要设备。普通电力变压器通常采用Y/△接法,而移相整流变压器采用了延边三角形接法或Z接法,网侧绕组带有并联支路但各支路电流未知,且阀侧绕组在半穿越运行与分裂运行情况下的空间位置不对称,由此导致绕组的安匝分布和漏磁场分布不对称,因此,本文利用场-路耦合法对大容量移相整流变压器建立了三维漏磁场计算模型和对应的等效电路,并对几种不同运行工况下的短路阻抗、各支路电流分布等电磁特性参数进行了数值计算与验证分析,由此得到了整流变压器在非对称运行工况下的电流分布规律和若干指导产品设计的应用结论,为移相整流变压器的设计提供了可靠的分析手段。
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