基于阻抗边界法的变压器杂散损耗计算与分析

为研究变压器结构件中的杂散损耗问题,基于Problem 21基准族中的P21-B模型进行了详细实验研究和仿真分析.采用测量与仿真结合法对不同激励电流导磁钢板中的杂散损耗进行了测量分析,并且针对现有测量方法的不足,引入温度系数因子对其修正,得到了更为准确的杂散损耗测量结果;同时,借助工程电磁场数值计算软件MagNet,分别采用传统有限元法和有限元与阻抗边界结合法对该模型进行仿真计算.通过对比分析,发现相较于传统有限元法,有限元与阻抗边界结合法在得到较为准确的损耗结果的同时,还能减少计算成本,节省计算资源,更适合工程应用,所得结论和结果有助于通过优化设计提高变压器的性能指标.

基于阻抗边界法的换流变压器箱壳谐波损耗计算

为了研究阻抗边界法在换流变压器谐波损耗分析中的适用性,首先利用该方法对线圈-铝板结构的模型进行了谐波损耗分析,并与传统有限元法进行了对比研究。相对于传统有限元法,阻抗边界法不必对介质内部进行剖分,传统方法则必须对线圈和损耗介质内部同时进行剖分。在网格数较少的情况下,阻抗边界法与传统有限元法计算结果一致,且前者的计算时间更短,对计算机的性能要求更低。另外,基于阻抗边界法对三相换流变压器进行了内部磁场和谐波损耗计算。结果表明:变压器箱壳的材料属性和工作条件符合阻抗边界法要求的半无限大导体假设,即导体上包含电磁波部分的尺寸远小于导体外电磁波波长,且导体本身尺寸远大于导体内的电磁波波长,在换流变压器的谐波分析至最高49次谐波时,频率都符合这2个条件;利用该方法计算得到三相换流变压器的谐波损耗,验证了阻抗边界法适用于大型换流变压器的谐波损耗计算。