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磁通导板对变压器杂散损耗的影响

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      1 引言
  对电力变压器的所有主要部

磁通导板对变压器杂散损耗的影响

      1 导言


  对电力变压器的一切首要部件,今日简直都能够找到若干种较老练的核算和规划办法。可是,多年来对大功率电力变压器(有屏蔽,分路,上下磁通导板等)不活动的实芯钢构件和油箱壁中杂乱的三维电磁现象,都是选用不充分的半经历法处理的。为了削减负载损耗和前进设备可靠性,给规划者在处理三维现象时带来一些问题。其答案往往是直觉常识的实地运用,而不是紧密的数学处理。有限元法(三维FEM)的推行运用是一大前进,但仍然存在一些问题。


  特别是所谓上、下磁通导板(图1)的效果及其对变压器内的杂散损耗及电动力的影响,乃是各种陈述相对立的目标。在V·Darle1992年的文章指出,以叠片的分路方式结构的这种导板,能够使杂散磁场变直,导向三相磁节点。磁节点是依照基尔霍夫磁路榜首规律,来自三相中的每相的磁通、总数为零的节点: Φu+Φv+Φw=0 (1)




   理论上它是对的,但因为不充分,这个成果有时候要打折扣。大约是因为变压器的特性不同,与绝缘空隙、油箱壁的临界间隔、屏蔽体系等有关。因而,对三相变压器,要求对整个结构作全三维剖析。用三维有限元件完结这种剖析时,已证明太麻烦了。相反,借用等效磁阻法作三维模仿,成果就简洁得多。


 2 变压器


  本项研讨的目标是240[MVA]对称三相变压器。表1和图2中指出了它的首要特点。因为对称,只模仿变压器几许结构的四分之一部分。等效磁阻网络法包含184个结点和528个支线(磁阻)。




  3 剖析


  运用磁阻网络模型(RNM),三相变压器漏磁场的根本模型就很简略。在磁阻剖析表达式和程序源码的特定组元以内,蕴含着一种完善的理论、杂乱的几许结构和许多物理现象(磁非线性,实心铁芯电磁进程,趋肤效应,涡流反响,电磁和磁屏蔽,叠片铁芯分路效应,等等)。依据理论基础,提出了下列方程:



 


间隔值116和232mm稍小一些,从绝缘来看,也是不现实的;可是,为了证明损耗和这个间隔规模的磁场之间有亲近的联系,仍是特意挑选了这两个值。ds3、ds4、ds6、ds7的组织成果提醒,在某些情况下磁通导板能够很有用地削减杂散损耗。这对规划低压变压器,例如电炉变压器、调压变压器、阻隔变压器等,也会是有利的提示,这些变压器能够选用小导板空隙。



  在大型高压变压器中,轭梁大致在磁轭的水平方位上,因而,漏磁通导板常放在轭梁之下,与绕组的间隔类似。这时表2中的方位ds8或许颇具代表性。相关的成果的确标明:那样大的空隙值不会削减杂散损耗,有时乃至还有或许略为增大。关于中心空隙值,能够将图3中示出的那些间隔内得到的成果刺进或进行外推,完结其剖析。至于导板和铁芯间油隙的影响,在ds3和ds6两者间和ds4和ds7两者间的比较证明,此种空隙对功率损耗无大的影响。




  要取得上述成果的试验依据是困难的,价值也高。只能从大生产经历进行猜测。RNM-3Dexe软件推行的工业验证,并把它运用到不同国家几种变压器的研讨中,能够直接证明此项模仿是正确的。本剖析尽管被简化,但它将对不同作者间互相对立的定见中提出问题,给出根本定性的答案。对特定的变压器要给出准确答案,有必要依据其相关尺度作出全面翔实的剖析。这种剖析,能够用三维有限元法完结,也能够用磁阻网络完结;选用后一种办法,或许要快些。在任何情况下,不只要考虑导板,还要考虑到整个结构组织,包含漏磁场区域的巨细,油箱壁距绕组的间隔,轭梁的结构,绕组份额,等等。


  依据这些剖析得出,磁通导板对消除相漏磁通的三相节点会起着强有力的效果,即Φu+Φv+Φw=0


  5 定论


  依据本文给出的剖析成果,能够对不同作者之间对漏磁通导板效果的互相对立的定见,给出共同定性的答案。有些情况下,与绕组间有小空隙的磁通导板,对抵消三相节点很有用。另一方面,空隙大,导板或许无效,乃至在油箱壁使杂散损耗有少数添加。用漏磁场结构受变压器其他尺度的影响而发作的改变,能够解说这种现象。

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