摘要：加强变压器铁心材料的物理性能、铁心结构的优化设计、变压器内部磁场和损耗的局部分布电磁力方面有关的电磁场理论和计算方法的研究对于变压器的设计和维护既有理论意义又有实际应用价值。第一,系统研究关键材料的电磁性能模拟,结合典型的三维涡流分析方法(A-V-A、T-ψ-ψ),阐述了数值实现的基本过程。第二,采用标准的爱泼斯坦方圈(Epstein Frame)磁特性测量方法,通过多方向取样试验研究了电力变压器取向硅钢片的磁性能与轧制方向的关系。基于试验数据,提出了两种新的模型-抛物线磁导率模型和混合磁导率模型,分别用于模拟非饱和和饱和情况下取向硅钢片沿任意方向角度的磁化曲线,同时验证了新磁导率模型的有效性。第三,建立两个产品级的叠片铁心模型模拟电力变压器铁心的实际工作状态,采用双铁心方法获取电力变压器叠片铁心工作条件下的综合磁性能,得到了包括等效磁路长度,磁化曲线,损耗曲线,铁心接缝区和柱轭区的激磁伏安以及有功损耗等磁性能数据,有助于提高电力变压器产品的电磁分析和优化设计。第四,基于电力变压器杂散损耗工程背景的TEAM (Testing Electromagnetic Analysis Methods) Problem 21基准族中的Model M1模型,考察不同激励方式下电力变压器取向硅钢叠片的损耗和磁通的分布,研究不同激励源之间的交叉作用对取向硅钢片特性的影响,提出解决计算三维非线性和各向异性涡流问题的有效、可行的方法。