含有特征谐波的变压器漏磁场及附加损耗的研究

【摘要】：变压器在用电设备中占有很重要的位置,其安全可靠性越来越受到制造和运行部门的重视与关注。其中移相整流变压器作为特型产品用途十分广泛,它在运行中含有(6n+1,n=1、2、3、4)次的特征谐波电流,并且,由于移相整流变压器的特殊结构使其在半穿越运行时其网侧与阀侧电流分布不均匀,造成漏磁场的分布不对称,因此,其漏磁场及由此产生的附加损耗问题较普通变压器严重,若设计不当,易于造成局部温度升高,使产品的可靠运行性降低,增加维护成本。所以,对含有特征谐波时的移相整流变压器漏磁场和附加损耗进行仿真应用研究,具有十分重要的意义。本文针对移相整流变压器的结构特点进行了分析,建立了其二维简化计算模型,并分别对其在不考虑特征谐波及考虑特征谐波时的漏磁场进行了分析。利用数值与解析相结合的方法得到了变压器在基波情况下的附加损耗,并根据IEC61378-1提供的方法计算了在考虑高次谐波时的绕组涡流损耗与杂散损耗,通过漏磁场和考虑谐波前后的负载损耗及其组成量的分析对比,得到了漏磁场分布规律和特征谐波对负载损耗的影响程度等指导产品设计的应用结论,并利用产品实测结果验证了计算方法的有效性。最后,建立了移相整流变压器的三维模型,并利用有限元场—路耦合的方法对变压器的涡流场及杂散损耗进行了数值计算,得到了四种工况下的三维漏磁场分布、油箱壁内侧及夹件的涡流损耗分布和单位体积最大损耗密度。通过对整流变压器结构件杂散损耗的影响因素分析和负载损耗三维仿真结果的验证,表明了计算方法的合理性。
【关键词】：移相整流变压器 特征谐波 漏磁场 附加损耗 有限元法
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM422