论文摘要
随着国民经济的不断发展,对电力的需求量也越大。电力变压器随之向高电压、大容量方向发展。变压器低压侧的电流比较高,随着变压器容量的变大,电流也随之变大。它的损耗,尤其是环流损耗,越来越受到人们的关注。环流损耗较大时,导致变压器绕组严重发热,绝缘老化,降低变压器性能和寿命。为了减少环流损耗,连续式绕组的多根并联导线必须换位。寻找合理的换位,成了减少环流损耗的主要问题。变压器绕组的漏磁场是个三维问题,若采用三维有限元来计算漏磁场,存在节点多,计算量大等问题。为了克服这一困难,本文采用了计算量较小、能保证足够精确度的二维多截面法。多截面法是采用有限元法,以多个二维场构成拟轴对称场模型来求解变压器漏磁场,截面个数等于绕组撑条数。本文采用多截面法与直接场路耦合法相结合,建立了环流损耗计算的数学模型。连续式绕组是一种饼式绕组,几乎每段线圈都要换位两次,换位频繁,而且一次换位涉及到多个撑条,因此每个截面的导线分布有着很大的差别。本文在确定了每个截面导线分布的基础上,利用多截面法,计算了连续式绕组的环流损耗。对于由多根导线并联而成的变压器连续式绕组,由于受到漏磁场的影响,各导线间有循环电流产生,由此引起的环流损耗恶化了变压器的性能。为了减少环流损耗,各导线之间必须换位。本文还对减少连续式绕组环流损耗的优化进行了探讨和研究,在保持换位方式不变、遵守一定约束的情况下,通过重新调整匝数,达到了减少环流损耗的目的。最后,为了方便显示环流损耗的计算结果和图形显示,本文编制了连续式绕组的换位设计软件,可以计算3～8根并联导线的连续式绕组,而且所编制的界面方便数据的输入与输出、环流损耗的计算、磁密曲线图的显示,可以直接应用于生产实践。