变压器箱体涡流损耗的三维有限元分析.pdfVIP

维普资讯 第45卷 第2期 銮珏器 Vol45 No2 2008年 2月 7) ) February 2008 变压器箱体涡流损耗的三维有限元分析 耿荥林，谢德馨，李洪友 (沈阳工业大学电气工程学院，辽宁 沈阳 110023) 摘要 ：建立了电力变压器漏磁场及箔体涡流损耗的计茸模型，计算了变压器箔体的涡流损耗分布，提出了减少箱体 涡流损耗的 电磁屏菽和磁屏蔽方法 = ． 关键词：变压器；漏磁场 ；涡流损耗 中图分类号：TM40I．1 文献标识码 ：B 文章编号 ：1001—8425(2008)02—0001—04 3D Finite ElementAnalysisofEddyCurrentLossinTransformerTank GENG Rong—lin，XIE De-xin，LIHong-you (Shenyang UniversityofTechnology，Shenyang 110023，China) Abstract：The models of leakage magnetic field and tank eddy current loss of power transformerare established．The eddy currentloss distribution in transformertank iscal— culated．The electromagnetic and magnetic shield methods to reduce eddy currentloss— esare presented． Key words：Transformer；Leakage magnetic field；Eddy currentloss 场计算： 1前言 变压器箱体材料一般为铁磁材料，由于铁磁材 变压器绕组漏磁场在邻近的金属结构件中引起 料处于变化的磁场中时，内部将感应出涡流，但磁场 的涡流损耗分布极不均匀 ，若设计不 当，极易在损耗 和电场都集中在材料的表面，各种电磁量 (电流密 集中的部位产生局部过热 ，危及变压器的安全运行 。 度 、电场强度和磁场强度)的幅值沿导体的纵深按指 因此 ，准确计算漏磁场中金属结构件 的涡流损耗 ，对 数规律 e一衰减 ，越深入到导体 内部 ，幅值越小 ，这 提高变压器的运行可靠性具有十分重要的意义。 种现象称为集肤效应。工程上常用透入深度 d表示 由于变压器绕组漏磁场分布不均匀 ，边界条件 场量在导体中的集肤程度。在电磁理论中，透入深度 复杂 ，而且其中的金属结构件 几何形状不规则 ，因 指正弦激励下场矢量 曰、日、E或 ．，的值从无限大导 此 ，以往变压器厂在进行工程计算时 ，无法具体算出 体表面向导体 内部衰减至表面值的 l／e时所经过的 各部位金属结构件的涡流损耗 ，只能把它作为附加 距离 ，导体材料的透入深度 d按下式计算： 损耗的一部分 ，采用简化的解析法进行估算 ，其精度 rf． 2 (1) 很难满足要求。随着计算机技术的发展 ，电磁场的各 ． 种数值计算方法已 日趋成熟 ，如有 限元法 、有 限差分 式中 肚——导体材料的磁导率 法和积分方程法等 ，其中有 限元法是 目前电气工程 (r_一 导