本文用“场-路”结合方法的分析了多分裂式机车变压器的有关特性,特别是同时考察了正常运行和故障状态,且在MATLAB/Simulink平台的仿真模型下进行了验证分析。显然,这是关于变压器分析方法的一次较新和较全面的尝试。机车变压器是电力机车中的重要设备。本文以一台四分裂式变压器为例,进行了空载合闸、单个绕组突然短路及绕组匝间短路等暂态分析。分析方法是采用场、路独立但相结合的方式,即先进行基于ANSYS的磁场分析,在此基础上获取上述工况稳态下的端口电压电流,求取等效电路的阻抗参数,列写微分方程求解暂态特性。在用ANSYS软件进行场分析时,建立“场-路”耦合模型,一般在描述磁场分布的数学模型即二阶偏微分方程中,“磁场”的源是“电流密度”,但变压器中先已知的一般是一次侧的外加电压,因此,以电压作为“源”时,在描述场分布的方程基础上,需增加相应的电路方程,这就是所谓“场-路”耦合。通过对变压器稳态空载工况进行的“耦合”分析,二次侧空载电压与设计值比较吻合,这证明了本文采用的分析方法的正确性。本文在下述方面进行了探索:首先建立了变压器1/2实体的轴对称“场-路”耦合分析模型。从目前文献没有找到三维“场-路”耦合分析实例,本文取变压器结构的一半即一个铁芯柱建立轴对称模型;在用“场-路”耦合方法分析不同工况(空载合闸、突然电路及匝间短路等)稳态获得端口电流电压,求取等效电路的参数(电阻、电抗或电感);最后对不同工况的等效电路列写微分方程求解。综上,就是本文提出的用“场”和“路”相结合的方法分析不同工况暂态的有关内容。本文提出的方法的一个较突出优点是,在模拟变压器绕组匝间短路时,可以较方便的考虑不同绕组(高压或低压)、不同部位(绕组的上、中、下端)及不同匝数等情况,这是目前关于这方面的研究方法不能比拟的。毫无疑问,本文给出的方法当不考虑铁磁材料的非线性时,理论上完全是可行的。当然,该方法有待进一步完善的地方,如,三维实体“场-路”耦合分析模型的建立,铁磁材料非线性稳态的考虑等。