磁路是电磁式电压互感器的重要组成部分。在各种电磁装置的设计中,合理的选择磁路的结构和参数,直接影响其工作特性和技术经济指标。但是,由于磁路的非线性和存在着漏磁通,使磁路计算问题变得非常复杂和困难。从60年代开始,国外已率先应用电子计算机进行磁路计算和电磁装置的设计,应用这个现代化的设计工具,从根本上改变了磁路计算的被动局面。数字计算机的推广应用,必然伴随着先进的数值计算方法,这样可以摆脱传统的磁路计算方法,缩短磁路计算时间,提高计算的准确度,而且磁路计算问题,可以直接从求解电磁场数值分析入手。本文以35KV单相三柱式电压互感器为例进行分析,主要研究内容如下:首先,对有限元技术及电磁场有限元分析理论进行了研究,根据有限元分析思想,利用ANSYS软件建立电压互感器铁心和线圈的有限元分析模型,通过研究ANSYS的多场耦合技术,用电路模拟执行耦合物理模拟,实现电磁-电路耦合。其次,根据电压互感器的工作原理,对电压互感器铁心和线圈的三维有限元模型进行谐波分析,得到电压互感器内部电流密度和磁场强度矢量分布图,并且得到相关的数据表,将仿真得到的数据与传统方法计算的数据进行比较。最后,从产品的性能和经济性方面考虑,对ANSYS的优化设计技术进行了研究,通过分析影响电压互感器内部的电磁场分布的因素,利用ANSYS软件的参数化设计语言及其优化设计模块,实现有限元数值计算与模型优化设计的有机结合,并对优化前后的产品进行比较。经过以上各方面的分析可知:采用有限元分析技术进行电磁机构的工作特性仿真及多场耦合分析,模仿真实的工作环境,可以在样机制作前,精确掌握电器产品的性能,减少重复样机制作,降低实验费用,加快产品开发周期,提高产品性能指标,具有实际意义。