导磁钢板的涡流场仿真分析
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摘 要：近几年，大型电力变压器的杂散损耗问题一直是变压器工程内的经典难题，对实验研究和数值仿真而言更是一个长期的课题。对变压器中各个器件的损耗大小及分布问题还没有一个令人信服的结果。变压器容量的增大，将引起漏磁场增大，涡流损耗随之增大，从而导致的局部过热就会越突出，这会给电网和变压器厂商带来极大的损失。因此，对变压器中的各个结构件进行研究，分析其中的损耗情况，具有很重要的理论和实际意义。文章介绍了电气工程中的涡流场问题，论述了变压器涡流场计算的意义和目的，并对两种常见的涡流场的数值计算方法进行了分析。在此基础上，对导磁钢板的损耗进行了分析和计算，最后讨论了减少导磁钢板中涡流损耗的方法。
关键词：变压器；导磁钢板；涡流损耗；局部过热
1 涡流损耗的研究意义
对电气工程中常见的涡流问题，国际电磁界和各国工业部门都投入了很多的精力，并已经取得了丰硕的研究成果。然而针对于大型电力变压器相关的涡流损耗研究，虽然国内外三维分析技术已经成熟，目前仍然存在着不少难题，值得相关领域研究人员进一步的探索[1-2]。
由于电力变压器单台容量的不断增加，电力变压器的漏磁场以及由此在油箱和结构件中引起的杂散损耗效果明显增加。因此一些小容量变压器可以忽视的问题，在大容量变压器中必须得以重视。局部过热现象的产生，主要是因为变压器结构件的复杂性和不规则性导致杂散损耗在构件中的分布非常不均匀而引起的，这一现象使得变压器的运行可靠性大大降低[3-4]。实践表明，确定变压器的涡流分布及损耗分布，合理布置屏蔽，不仅使变压器达到技术性能指标，还能有效降低损耗，增强变压器运行时的可靠性[5-7]。
2 涡流分析的基本方法
从20世纪末开始，人们就已经通过各种位组来对三维涡流进行计算与分析。在这其中最基本的涡流分析方法是A-V-A法和T法。A-V-A法可以对非线性、多子域和多连通等工程中存在的复杂问题进行分析。而T是另一种涡流分析的有效方法，它未知量少、运算量小、结果简单易实现，但它通常对多连通问题不能有效的求解。这两种方法都有自身的适用性，可以将它们结合起来，发挥各自优势来解决涡流分析。
3 导磁钢板中涡流损耗的计算<...
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