摘要：
　　本文以三相大容量电力变压器为工程背景，利用MAGNET软件建立了由低压出线、升高座、箱盖组成的三维计算模型，对模型进行了三维涡流场计算，得到了涡流分布和涡流损耗。并通过比对计算结果与试验结果，得出结论。所得出的结论具有一定的指导意义。
　　关键词： 变压器；低压出线；涡流；箱盖
　　【中图分类号】TM4
　　【文献标识码】A
　　【文章编号】2236-1879（2017）07-0180-02
　　引言
　　随着电网规模和发电机容量的不断扩大，电力变压器的容量随之增加，由变压器线圈和低压引线共同产生的漏磁场大大增加，当漏磁通穿过金属结构件时会在其中产生附加损耗，而且损耗在金属结构件上的分布及不均匀。如果处理不好，会引起局部过热，影响变压器的使用寿命，威胁变压器的安全运行，严重时会引起气体含量超标，继电器动作，使变压器故障停运，造成重大的經济和财产损失。也可以造成变压器内部局部温度过高而加速绝缘件的老化缩短变压器的使用寿命。因此，在产品的设计阶段，如果能对变压器进行精确的计算，可以在设计初期就能采取相应的措施避免过热点的产生，减少设计失误。
　　一般高电压大容量变压器低压出线附近的油箱过热的情况比较普遍，本文的工作就是计算和分析变压器低压出线附近油箱涡流损耗。
　　1模型的建立和剖分
　　因计算机资源的限制，在条件允许的情况下对模型进行了简化，将变压器绕组由实际的饼状结构用一个实心圆筒代替，由于本文研究的是变压器低压出线油箱侧过热的问题，故模型只建立低压侧上半部分，经过模型合理简化后，在MAGNET软件中建立的三维模型如图1所示：
　　网格剖分采用的是四面体单元，对关心的部位进行细化剖分，以保证计算结果的精度，剖分的结果如图2所示：
　　2载荷及其边界条件
　　在变压器正常运行时，变压器模型下表面的磁力线垂直于下表面，变压器的短轴切面磁力线与切面相切，为了模拟实际情况，将变压器模型下表面设为垂直边界条件，将变压器短轴切面设为对称边界条件。
　　为了模拟变压器温升实验，将变压器低压和高压A、B、C三相电流设为额定电流，相角相差120°，变压器的低压绕组界面分布如图3所示：
　　3分析结果
　　前面所述为MAGNET电磁场仿真软件的前处理过程，进行开始计算之前应选择时谐场处理模块，并设定求解频率为50Hz。以上求解完成后，可以通过后处理查看模型的磁密分布，涡流分布云图，涡流分布向量图，损耗分布云图。
　　当低压出线施加额定电流，并三相各相差120°的情况下，低压出线端处油箱的磁密分布、损耗分布云图如图4、5所示，0°时和90°时涡流分布向量图为图6、7所示，
　　从上图磁密分布云图和涡流分布向量图可以看出，由于低压大电流引起的漏磁密在靠近低压侧箱顶部积聚，引起此处的涡流过大，从而导致此处过热。
　　4试验验证
　　将变压器放在试验室，在变压器绕组中施加1.06倍的额定电流进行温升实验，温升测量点如图8所示，
　　加电3个小时后用热成像仪扫描变压器油箱，显示温度如图9，10，11所示，
　　通过对比，所得到的磁密云图和涡流向量图磁密和涡流磁密位置，可以看出实测值与计算值相符。
　　5结论与本章小结
　　通过热成像仪的扫描结果可知，油箱（金属结构件）最热点的温升已经达到了96K，超过了GB1094.2规定的80K限值。改进方法可在潜在的过热部位通过增加敷设铜屏蔽的方式，来降低油箱（结构件）中的涡流损耗，避免过热点，敷设的范围可依据本文的计算分析结果，本文不再赘述。
　　通过本文的工作，可以使工程人员对大电流引线漏磁场在箱盖中引起的涡流、涡流损耗及其分布有比较具体的认识，对相似工程问题的解决具有一定的借鉴和参考价值。
　　参考文献
　　[1]保定天威保变电气股份有限公司。电力变压器手册[M].北京：机械工业出版社，2003。
　　作者简介：王伟（1981- ），男，河北保定人，保定天威保变电气股份有限公司工程师，主要从事变压器技术、管理等相关工作。