高压自耦变压器的涡流损耗计算与屏蔽措施_井永腾

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１１２，ＪＩＮＧＹｏｎｔｅｎＬＩＹａｎＥｅｒｈｅｍｕｂａａｅｒｇｇ，ｙ（，，１．ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎｏｆＳｅｃｉａｌＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＭａｃｈｉｎｅｓＳｈｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｐｙｇｙｇｙ；，，）Ｓｈｅｎａｎ１１０８７０，Ｃｈｉｎａ２．ＳｉｕａｎＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏ．Ｌｔｄ．Ｓｈａｎｈａｉ２０１１０８，Ｃｈｉｎａｙｇｙｇ
对于变压器油箱或夹件而言，可以采用磁屏蔽
；基金资助项目：国家自然科学基金（辽宁省高校创新团５１１７７１０３））。队支持计划（ＬＴ２０１１００２ＰｒｏｅｃｔｓｕｏｒｔｅｄｂＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａｊｐｐｙ（），）５１１７７１０３ＰｒｏｒａｍｆｏｒＬＮＩＲＴｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔＬＴ２０１１００２．ｇｙ（
wenku.baidu.com
］对变压器漏磁场和杂散损耗问题，文献［和８［］计算变压器油箱涡流损耗时采用了三维有限元９分析了磁屏蔽和电屏蔽等降低油箱涡流分析方法，］提出减少箱体涡流损耗的电损耗的措施。文献［１０磁屏蔽和磁屏蔽方法，应用表面阻抗法分析屏蔽及讨论屏蔽厚度对油箱涡流损耗的影箱体涡流损耗，响。以上文献主要分析了当油箱采用不同材料的屏蔽时油箱涡流损耗的变化情况，未分析屏蔽结构型式等对油箱涡流损耗及其附近漏磁场的影响。文献
０引言
在大容量变压器中，由漏磁场引起的杂散损耗较大，可能使绕组和结构件过热，影响变压器正常运行。在大容量变压器中，杂散损耗可以达到负载损耗的３从而增加了变压器负载损耗，降低０％～４０％，了运行效率。因此，准确计算电力变压器杂散损耗及损耗分布并采取合理有效的降低杂散损耗、防止
１９８８
高电压技术第３８卷第８期２０１２年８月３１日
，ＶＨｉｈＶｏｌｔａｅＥｎｉｎｅｅｒｉｎｏｌ．３８，Ｎｏ．８，Ａｕｕｓｔ３１，２０１２ｇｇｇｇｇ
高压自耦变压器的涡流损耗计算与屏蔽措施
］１４－。局部过热措施对电力变压器设计非常必要［
变压器屏或电屏蔽的方法来降低杂散损耗。目前，蔽结构的设计大多数源于多年的经验，很少定量、准确分析采取屏蔽措施后结构件损耗的降低程度以及空间涡流场的分布情况，这将会对新产品的开发带
］５７－。来很大的风险和挑战［
井永腾１，李岩１，额尔和木巴亚尔２（）沈阳工业大学特种电机研究所，沈阳１思源电气股份有限公司，上海２１．１０８７０；２．０１１０８
摘要：为应对大型电力变压器漏磁场及杂散损耗问题，采用三维非线性涡流场有限元分析方法，以１台高压自，耦变压器为研究对象，引入Ｂ－曲线来描述非线性材料的磁特性对变压器结构件进行了漏磁场及涡流损耗计Ｈ算。采用屏蔽措施之前，油箱及夹件等结构件涡流损耗及涡流损耗密度较大，容易引起局部过热问题并且影响变给出了油箱磁屏蔽、夹件Ｌ型磁屏蔽和肺叶式磁屏蔽等降低杂散损耗的措施，以压器正常运行。通过进一步分析，夹件等结构件采取合理的磁屏及多种屏蔽形式对漏磁场及结构件涡流损耗的影响。结果表明对电力变压器油箱、蔽措施能够有效地降低杂散损耗并消除热点，不同屏蔽形式对其周围结构件涡流损耗及漏磁场具有不同影响。；非线性涡流场关键词：自耦变压器；磁屏蔽；涡流损耗；漏磁场；有限元法（ＦＥＭ）：／（）文章编号：ＤＯＩ１０．３９６９６５２０．２０１２．０８．０２４１００３６５２０２０１２０８１９８８０７．ｉｓｓｎ．１００３－－－－ｊ
：，ＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｏｒｄｅｒｔｏａｎａｌｚｅｔｈｅｌｅａｋａｅｍａｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄａｎｄｅｄｄｃｕｒｒｅｎｔｌｏｓｓｅｓｉｎｌａｒｅｓｃａｌｅｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｏｗｅｒ－ｙｇｇｙｇｐ，，ｗｔａｋｉｎｔｈｅｎｏｎｌｉｎｅａｒｍａｎｅｔｉｃＢ－Ｈｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｃｏｒｅｔａｎｋａｎｄｍａｎｅｔｉｃｓｈｉｅｌｄｍａｔｅｒｉａｌｉｎｔｏａｃｃｏｕｎｔｅｇｇｇ，，ｔｈｅｌｅａｋａｅｍａｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄａｎｄｅｄｄｃｕｒｒｅｎｔｌｏｓｓｉｎｔａｎｋｙｃｌａｍｓａｎｄｏｔｈｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｃｏｍｕｔｅｄｏｋｅｇｇｙｐｐａｒｔｓｏｆｈｉｈｖｏｌｔａｅａｕｔｏｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｂｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ（３Ｄ）ｎｏｎｌｉｎｅａｒｔｉｍｅｈａｒｍｏｎｉｃｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ．－ｐｇｇｙ，ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｅｄｄｃｕｒｒｅｎｔｌｏｓｓｅｓａｎｄｌｏｓｓｄｅｎｓｉｔｉｎｔａｎｋｗａｌｌａｎｄｃｌａｍｓａｒｅｌａｒｅｍａｃａｕｓｅｌｏｃａｌＴｈｅｏｋｅｙｙｐｇｙｙ，ａｎｄａｆｆｅｃｔｎｏｒｍａｌｏｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ．Ｔｈｅｍａｎｅｔｉｃｓｈｉｅｌｄｓａｄｄｅｄｔｏｔａｎｋｗａｌｌａｎｄｏｖｅｒｈｅａｔｉｎｏｋｅｐｇｇｙ，ｏｋｅｏｗｅｒｃｌａｍｓｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｅｄｄｃｕｒｒｅｎｔｌｏｓｓｉｎｔａｎｋｗａｌｌａｎｄｃｌａｍｓｏｆｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒａｎｄｅｆｆｅｃｔｓｏｆｙｐｐｙｐｓｈｉｅｌｄｓｏｎｌｅａｋａｅｍａｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄａｎｄｅｄｄｃｕｒｒｅｎｔｌｏｓｓｏｆｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈｏｓｅａｒｔｓｇｇｙｐｔｈａｔｅｄｄｃｕｒｒｅｎｔｌｏｓｓｅｓａｎｄｈｏｔｓｏｔｓｃａｎｂｅｒｅｄｕｃｅｄａｎｄｅｌｉｍｉｎａｔｅｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｂａｄｄｉｎｍａｎｅｔｉｃｓｈｉｅｌｄｔｏｔａｎｋｙｐｙｙｇｇｏｋｅｗａｌｌａｎｄｃｌａｍｓ．Ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｓｏｆｓｈｉｅｌｄｓｈａｖｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｎｌｅａｋａｅｍａｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄａｎｄｅｄｄｙｐｙｐｇｇｙｃｕｒｒｅｎｔａｒｔｓｌｏｓｓｅｓｉｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ．ｐ：；ｍ；；；Ｋｅｗｏｒｄｓａｕｔｏｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒａｎｅｔｉｃｓｈｉｅｌｄｅｄｄｃｕｒｒｅｎｔｌｏｓｓｌｅａｋａｅｍａｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ－ｇｙｇｇｙ（；ＦＥＭ）ｎｏｎｌｉｎｅａｒｅｄｄｃｕｒｒｅｎｔｆｉｅｌｄｙ
井永腾，李岩，额尔和木巴亚尔．高压自耦变压器的涡流损耗计算与屏蔽措施
１９８９
［］分析电力变压器漏磁场时采用了表面阻抗法，１１并对铁芯拉板涡流损耗进行了分析。本文针对大型电力变压器杂散损耗问题，以１台高压自耦变压器为实例，采用三维非线性时谐场分析法研究了电力变压器涡流问题。为了确定涡流损耗集中部位，对结构件涡流损耗进行了详细计算分析，给出几种磁屏蔽结构，并对其屏蔽效果和结构的合理性进行了分析。
ＥｄｄＣｕｒｒｅｎｔＬｏｓｓｅｓＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄＳｈｉｅｌｄｓｏｆＨｉｈＶｏｌｔａｅＡｕｔｏｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ－ｙｇｇ