随着电力变压器单台容量的增加,漏磁场及其在油箱和结构件中引起的附加损耗也随之增大,使变压器的效率降低,运行费用增加。同时,漏磁场分布的不均匀会导致某些结构件中附加损耗分布的不均匀,造成局部过热,从而影响正常运行和使用寿命。因此,深入研究变压器漏磁场及附加损耗分布的准确计算对电力变压器的合理设计、安全经济运行等都具有非常重要的意义。 本文在总结现有相关文献的基础上,运用相关的电磁场理论,对电力变压器漏磁场和附加损耗的计算进行了研究。文中给出了变压器漏磁场分析的三维场路耦合模型,对实际变压器的附加损耗进行了计算和试验验证,并对影响附加损耗的因素进行了一定的研究分析,取得了一些具有理论意义与工程实际价值的结论。 首先,根据电磁场的基本理论,推导给出了基于矢量磁位A的电力变压器漏磁场分析的三维场路耦合模型,以实际变压器为背景,通过对变压器的结构进行合理的简化,得到了变压器漏磁场的有限元分析模型。 然后,运用ANSYS软件对变压器漏磁场进行了计算分析,得到了变压器漏磁场分布情况。在漏磁场的计算中,通过对铁心材料磁导率和电导率按各向异性的处理来等效铁心片之间的叠积效果,并根据漏磁场的不饱和特性,将导磁材料按线性进行处理,使得计算得以简化。 在漏磁场的后处理中,求得了结构件涡流损耗的分布。论文对两台油浸变压器附加损耗计算结果进行了试验验证,计算与试验数据吻合较好,说明了本文给出的附加损耗计算方法是准确有效的。论文还对影响附加损耗的因素进行了研究分析,发现结构件采用非导磁材料,适当的调整各结构件之间的尺寸都可以有效地降低附加损耗。 最后,在上述研究的基础上,开发了电力变压器附加损耗计算分析软件,包括以APDL参数化语言为基础的命令流程序和采用可视化编程软件C++Builder实现模型参数修改和结果显示的程序。该软件使用简单方便,有助于工程技术人员了解电力变压器漏磁场和附加损耗的分布情况,为降低附加损耗的研究提供有价值的参考依据。