干式整流变压器电磁设计分析

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干式变压器的特点就是防潮、防爆、损耗小、抗噪能力强、抗短路能力强，能准确分析干式变压器的电磁场分布是干式变压器电磁设计的关键，除此之外，鉴于对产品的使用价值的考量，研究干式整流变压器的漏磁场以及短路阻抗特性对于产品的开发具有重要的意义。
一、电磁场求解的有限元法
有限元法就是将复杂的磁场运算用函数的方式进行简单化计算，再根据变压器的载荷情况进行分析。空载时，变压器二次侧电流为零，变压器一次侧电压为交流 U1，流过变压器一次绕组的空载电流产生磁势 F0，从而产生磁通 Φ。在变压器中磁通分为两种，一种是主磁通，另一种是漏磁通。主磁通的磁阻很小，以变压器的铁心为闭合路径，而漏磁通的磁阻相对来说就非常大了，它是以变压器中的非磁性介质为闭合路径，主磁通的变化是变压器内部一次绕组和二次绕组产生电动势的主要原因。
ANSYS 是一款使用有限元分析的仿真软件，再根据电磁感应定律以及基尔霍夫定律进行磁场分析，它的主要特点就是将有限元分析、计算机图形学和优化技术结合起来，完成对电磁场的分析。
二、漏磁场的分析
干式变压器中主磁通是能量转换的主要媒介，漏磁场也是干式变压器工程设计的重要参数，因为漏磁场是以变压器中的非磁性介质为闭合路径，且干式变压器的容量大小也是漏磁场的影响因素。其强度随变压器容量成正比例变化，变压器容量变大，漏磁场强度变强，变压器的各项附加也会随之增大。通过对箔式绕组环氧浇注干式变压器进行仿真计算，在其中间
部分，其绕组沿轴向分布，仿真计算结果显示漏磁场主要产生在低压绕组和高压绕组之间，漏磁场的方向变化最明显的地方在两个绕组的端部，而且越靠近两个绕组的端部变化越明显。变压器的漏磁通一般分为由绕组内部进入铁心构成闭合回路以及向外由绕组外侧构成闭合回路两种回路。但是在变压器的工程设计中，大家普遍侧重的是其纵向漏磁分量，而往往会忽视掉横向漏磁分量，可是在变压器的实际工作中，变压器的横向漏磁分量则会由于变压器的容量的增大而增大，导致横向涡流损耗变大，所以横向漏磁不容忽视。另外还有牵引整流变压器，它的排列结构为铁心阀侧网侧，根据牵引整流变压器的结构和绕组的电气连接，漏磁场与铁心材料，阀侧箔有关，因为所求解的是一个三维问题，可以通过建立三维计算模型还有场 - 路耦合方法计算的等效电路模型进行计算。