论文部分内容阅读
变压器的短路阻抗是指在额定频率和参考温度下,变压器的一侧短路,从另一侧看入的等效串联阻抗。短路阻抗是变压器重要的性能指标,它是涉及变压器制造成本、运行效率及安全的重要经济指标,因此,精确计算变压器的短路阻抗是研究和设计变压器的重要内容。传统计算变压器短路阻抗的方法包括此路发、解析法、能量法等。当变压器采用不同的绕组分布和导磁结构时,变压器漏磁场的分布规律将发生变化,传统的设计方法难以满足计算的精度要求。因此,本文使用场-路耦合法,基于有限元分析软件FLUX 3D,通过仿真分析不同的绕组分布与导磁结构的漏磁场分布,并通过计算得到变压器的短路阻抗值,研究工频变压器的短路阻抗与绕组分布以及磁通导钣的关系。本文的研究工作主要包括以下三个方面:(1)首先利用搭建的实验平台,测量工频变压器的几何参数和物理参数,以及各种工况情况下的实验;其次,根据测量参数在有限元分析软件FLUX 3D建立该变压器的仿真模型;最后进行变压器的稳态仿真实验和瞬态仿真实验,对比仿真值与测量值来验证该模型的准确性。(2)变压器的短路阻抗与漏磁场的分布规律有关,而不同的绕组分布将产生不同的漏磁场。改变变压器的绕组分布,将使变压器绕组的漏磁场分布发生变化,进而得到不同的短路阻抗。因此,基于准确模型,利用FLUX3D软件改变变压器模型的绕组分布,通过分析磁场分布规律并得到变压器的短路阻抗,研究短路阻抗与绕组分布的关系。(3)在高低压平行绕组间增加磁通导钣,同样会对变压器的漏磁场产生影响,进而改变变压器的短路阻抗。因此,基于初始准确模型,增加高低压绕组间的磁通导钣,并且通过改变磁通导钣的厚度,分析漏磁场的分布规律,得到短路阻抗并分析研究其与磁通导钣厚度的关系。本文所提出的基于有限元分析软件FLUX 3D研究工频变压器的短路阻抗与绕组分布和磁通导钣厚度的关系,是一种新型的导磁结构设计与改善漏磁的方法,可以针对各类变压器进行改善,缩短设计周期、有效提高变压器的效率和降低生产成本,具有较好的现实意义和使用价值。