摘要：
　　本文对三相立体叠铁芯电力变压器展开研究，采用有限元仿真分析的方法，分析次结构铁心中的磁通分布、损耗分布，对铁芯结构进行改进。通过产品试制检验结构设计的合理性，并根据试制中出现的问题进行结构优化改进。并与同容量三相三柱变压器进行了成本对比计算，对比次结构的经济性。
　　关键词：
　　立体叠铁芯;有限元;磁通密度分布;结构优化
　　1. 引言
　　配电变压器作为电网的核心配电设备，量大面广，其结构、经济运行性能一直是研究的重点，其中，铁芯是变压器的心脏，因此铁芯的结构从80年代起开展了研究，现阶段配电的铁芯多为立体卷制或者平面框架，在实际叠铁芯的过程中，铁芯柱的填充率不高，直接影响到空载损耗、铁芯直径、以及线圈内径。因此本文采用有限元仿真分析铁心中的磁通分布、损耗分布，对铁芯结构进行改进。通过产品试制检验结构设计的合理性，并根据试制中出现的问题进行结构优化改进。并与同容量三相三柱变压器进行了成本对比计算，铁心材料节省10%以上。
　　2. 结构及工作原理
　　对现有的铁心结构分析研究，结合生产工艺，设计了三相立体叠铁心电力变压器如图1所示，由三个竖直放置、结构相同的口字形叠片铁芯组成，三个口字型叠片铁芯完全相同，相邻两个口字型铁心心柱拼接成变压器的铁心心柱。
　　
　　3. 仿真分析
　　我们按三相立体叠铁心电力变压器设计的实际尺寸建立了它的计算模型，在计算中我们考虑到了变压器铁芯的非线性和各向异性，并在计算程序中输入了变压器铁芯实际B-H曲线和损耗曲线。磁场计算分析了变压器空载运行时铁心部位磁感应强度分布情况：铁心磁通密度分布矢量如图2所示，结构件磁通密度分布如图3所示。根据以往设计经验，均满足设计要求。
　　
　　4. 本项目技术的推广应用
　　将此结构推广到110kV电压等级的产品上，按照相同铁心截面积，进行成本分析计算，计算结果对比如下表1所示。
　　从表1中可以看出：50000kVA/110kV产品在相同铁心截面积，本项目方案可减少直径约1.2%，减少空负载损耗约0.90%，减少铁心重量约0.69%，减少线圈重量约0.77%，減少结构件重量约0.17%，减少油箱装油重量约0.36%，节省成本共约7000元左右。
　　4 结语
　　通过对比发现三相立体叠铁芯磁路优化、损耗低，节电效果显著、线圈绕制方便、过载能力强、结构紧凑，占地小，因此次结构更合理，性能更优良;从表1中可以看出，次结构的经济性，因此这种变压器铁心结构制造成本更低。
　　参考文献：
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