谐波及直流偏磁下变压器叠片式磁屏蔽杂散损耗模拟与验证.pdfVIP

2022 年 8 月 电 工 技 术 学 报 Vol.37 No. 15 第 37 卷第 15 期 TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Aug. 2022 DOI:10.19595/ki.1000-6753.tces.210804 谐波及直流偏磁下变压器叠片式磁屏蔽 杂散损耗模拟与验证 1 1 1 1 2 2 1 张长庚 田亚坤 李永建 利雅婷 杜振斌 程志光 杨庆新 （1. 省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室（河北工业大学） 天津 300130 2. 保变电气输变电技术研究院 保定 071056 ） 摘要 为研究电力变压器叠片式磁屏蔽在谐波和直流偏磁条件下的杂散损耗，对TEAM P21 基准族（V.2009 ）进行拓展改进，增加激励线圈匝数，增大导线截面积和磁屏蔽叠片的尺寸。搭 建变压器杂散损耗测量平台，提出并实现了谐波及直流偏磁下杂散损耗的测量方法。测量得到取 向硅钢片在谐波和直流偏磁下的磁性能数据，完成了复杂激励条件下杂散场和损耗的多工况三维 瞬态有限元计算。通过杂散场和损耗的仿真与实验结果的对比，验证了测量方法及仿真计算的有 效性。结合仿真及实验结果，分析了谐波和直流偏磁下杂散损耗的分布及其影响，所得结果及结 论有助于变压器磁屏蔽的优化设计和提高电磁设备的可靠性。 关键词：TEAM P21 基准族 磁屏蔽 杂散损耗 谐波激励 直流偏磁 中图分类号：TM15 Modeling and Validation of Stray-Field Loss in Laminated Magnetic Shield of Transformer under Harmonics and DC Bias Zhang Changgeng 1 Tian Yakun 1 Li Yongjian 1 Li Yating 1 Du Zhenbin2 Cheng Zhiguang2 Yang Qingxin 1 （1. State Key Laboratory of Reliability and Intelligence of Electrical Equipment Hebei University of Technology Tianjin 300130 China 2. Institute of Power Transmission and Transformation Technology Baobian Electric Baoding 071056 China ） Abstract In order to study the stray-field loss in laminated magnetic shield of transformer under harmonics and DC bias, an improved model was proposed based on TEAM P21(Testing Electromagnetic Analysis Methods Problem 21) family (V.2009). The turn number, the cross section of exciting coil, and the size of magnetic shield sheets were increased. A measuring system of stray-field loss in laminated magnetic shield of transformer was designed