无取向电工钢在变压器磁屏蔽中的应用研究

摘要

随着高压输电的发展，电压等级不断提高，电力系统中的电力变压器容量随之增大，由此引起变压器结构件杂散损耗的增加。通常采用磁屏蔽来减小进入结构件当中的漏磁通，使结构件的杂散损耗降低。在变压器磁屏蔽材料的选取过程中，一般采用高磁导率，低损耗的冷轧取向电工钢。但取向电工钢的制造工艺复杂，成本较高，是否可以采用同样具有高导磁性能却造价低廉的无取向电工钢替代取向电工钢。因此研究由无取向电工钢制成的磁屏蔽在漏磁场中的电磁性能和屏蔽效果就显得尤为重要。 本文以无取向电工钢35WW300和取向电工钢B30P105为研究材料。主要研究内容如下： 1．基于IEC60404国际标准，采用标准爱泼斯坦方圈装置测量电工钢材料的磁特性，并比较电工钢不同方向磁性能差异。 2．基于国际TEAM Problem21基准族中的P21c-M1和P21-M1模型对磁屏蔽和导磁钢板展开试验研究。对比不同磁屏蔽在漏磁场中的磁通分布以及损耗特征，研究不同磁屏蔽对导磁钢的屏蔽效果。 3．考虑电工钢材料的非线性和各向异性，采用电磁仿真软件对试验模型进行三维有限元仿真分析和合理化建模分析。 4．通过试验验证仿真方法的有效性。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.2.1 屏蔽种类

1.2.2 麦克斯韦方程

1.2.3 TEAM P21基准模型

1.2.4 杂散损耗研究现状

1.3 课题目的和意义

1.4 本课题研究的主要内容

第二章 无取向电工钢磁特性研究

2.1 电工钢发展现状

2.2 电工钢磁性能测量

2.2.1 测量装置

2.2.2 测量原理

2.2.3 试验步骤

2.3 测量结果与分析

2.4 本章小结

第三章 平式磁屏蔽电磁特性研究

3.1 试验设备与模型

3.2 杂散损耗测量方法

3.3 磁屏蔽磁通分布特征

3.3.1表面磁通分布试验研究

3.3.2内部磁通分布试验研究

3.4 仿真计算

3.4.1 MagNet仿真软件的基本算法

3.4.2 建模方式与等效化处理

3.5 测量结果与计算结果分析

3.5.1 表面磁通对比分析

3.5.2 结构件屏蔽效果对比

3.6 本章小结

第四章 立式磁屏蔽电磁特性研究

4.1 立式磁屏蔽试验测量

4.2 立式磁屏蔽仿真计算

4.3 立式磁屏蔽结果分析

4.4 立式磁屏蔽厚度对屏蔽效果的影响

4.5 结构件屏蔽效果比对

4.6 本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

攻读学位期间的科研成果

致谢