电力变压器环流损耗计算及软件开发

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大型变压器绕组并绕导线之间产生的循环电流会使绕组附加损耗增大,导致绕组局部过热,因此准确计算各并联支路的电流,对降低环流损耗起到至关重要的作用。针对大型变压器漏磁场及其引起的环流损耗问题,本文在总结相关文献的基础上,根据电磁场的相关理论和场路耦合的有限元方法,对变压器的漏磁场和环流损耗进行了深入分析,以Fortran和VB语言为平台,开发了计算电力变压器连续式、螺旋式绕组的环流损耗软件,为分析变压器附加损耗问题提供了参考依据。首先,利用开发的软件计算一台SSZ11-31500kVA/110kV的变压器分别在高中、高低运行状态下的漏磁场、各支路的实际电流以及环流损耗,与某变压器厂计算的结果进行对比,有较好的吻合性,满足工程的需要。其次,针对变压器螺旋式、连续式绕组换位方式的不同,利用MagNet软件分别建立两种绕组简化时谐场模型,进而计算了漏磁场和环流损耗,并与自编程软件、经验公式的计算结果对比;通过短路阻抗、二次侧感应电流的设计值与计算值进行对比,验证了本文模型建立的合理性和计算方法的正确性。最后,本文分别对螺旋式、连续式绕组换位方式进行研究,针对31500kVA/66kV的螺旋式绕组变压器的二次侧绕组分别采用2.1.2换位、4.2.4换位、2.4.2换位三种换位方式,分析了在螺旋式绕组中并绕导线根数与换位方式的关系。对于连续式绕组,采用一种改进式换位方式,提出了降低连续式绕组的环流损耗措施。
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