基于三维涡流场模型的变压器结构件损耗计算

摘要

提出了一种基于三维涡流场模型的变压器结构件损耗精确计算方法,并以S9-1600/l0/0.4型配电变压器为例和传统的损耗计算方法进行了对比.首先利用有限元软件(如Comsol等)计算变压器内部电磁场,获得变压器的外特性曲线,经数据拟合后得到变压器外特性曲线的一般表达式,由此计算变压器在不同功率因数和负载率下的负载电流,再将此负载电流作为三维涡流场模型中线圈的电流激励来计算变压器各结构件的损耗.该方法考虑了变压器实际负载电压随负载电流变化的因素,计算结果的精度更高,且能方便计算任意功率因数和负载率下的损耗值.仿真算例的计算结果表明,在功率因数较低和负载率较大时,该方法计算得到的结构件损耗值和未修正的传统计算方法得到的损耗值之间存在较大差异;在功率因数较大和负载率较小时,其差异不明显.因此,在精确计算变压器温度场和热点时应考虑这种差异.