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換流變壓器內部磁場特性差異用什么方法探析？
日期：2025-07-01 20:56
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摘要：按照換流變壓器構造特性的剖析與實際求解環境，選取2-D耦合電路仿真能夠準確地分析內部
磁場特性差異。同時避免了三維建模時間長、占用內存高的缺陷。
基于鐵磁回路特點和有限元軟件ANSYS編程，在換流變壓器對稱截面處建立直流偏磁時的
二維渦流場求解模型，且不考慮繞組間漏磁場及電工鋼片磁滯等現象。為了確保計算精度，
對繞組各線段分別建模，此外將鐵心、油及油箱平面分別切割以保證合理剖分。
負載時繞組電流在不同偏磁工況下無明顯差別，不方便考察鐵心的磁飽和程度與損耗情
況。因此仿真分析從空載...
按照換流變壓器構造特性的剖析與實際求解環境，選取2-D耦合電路仿真能夠準確地分析內部
磁場特性差異。同時避免了三維建模時間長、占用內存高的缺陷。
基于鐵磁回路特點和有限元軟件ANSYS編程，在換流變壓器對稱截面處建立直流偏磁時的
二維渦流場求解模型，且不考慮繞組間漏磁場及電工鋼片磁滯等現象。為了確保計算精度，
對繞組各線段分別建模，此外將鐵心、油及油箱平面分別切割以保證合理剖分。
負載時繞組電流在不同偏磁工況下無明顯差別，不方便考察鐵心的磁飽和程度與損耗情
況。因此仿真分析從空載運行狀態入手。變壓器對入侵直流分量的敏感性與其磁路結構密切
相關。
單相變壓器鐵心存在旁軛，其零序磁通與主磁通共用同一磁回路，磁阻很小，為此不大
的直流就容易使鐵心達到飽和狀態。鑒于盡量符合規律性探究，搭建外部電路時，網側繞組
端部外接+9×1.25%分接等級電壓，在閥側繞組串入規則變化的直流激勵源，依次為分接電流
的0、0.15%、0.3%、0.6%、1.2%、2.4%、4.8%和9.6%。
采取瞬態數值求解方式，比較鐵心各部位磁密變化情況及承受偏磁電流的能力。酌情增
大收斂容差及單次求解的平衡迭代數，以此力求結果非線性收斂。
磁場特性差異。同時避免了三維建模時間長、占用內存高的缺陷。
基于鐵磁回路特點和有限元軟件ANSYS編程，在換流變壓器對稱截面處建立直流偏磁時的
二維渦流場求解模型，且不考慮繞組間漏磁場及電工鋼片磁滯等現象。為了確保計算精度，
對繞組各線段分別建模，此外將鐵心、油及油箱平面分別切割以保證合理剖分。
負載時繞組電流在不同偏磁工況下無明顯差別，不方便考察鐵心的磁飽和程度與損耗情
況。因此仿真分析從空載運行狀態入手。變壓器對入侵直流分量的敏感性與其磁路結構密切
相關。
單相變壓器鐵心存在旁軛，其零序磁通與主磁通共用同一磁回路，磁阻很小，為此不大
的直流就容易使鐵心達到飽和狀態。鑒于盡量符合規律性探究，搭建外部電路時，網側繞組
端部外接+9×1.25%分接等級電壓，在閥側繞組串入規則變化的直流激勵源，依次為分接電流
的0、0.15%、0.3%、0.6%、1.2%、2.4%、4.8%和9.6%。
采取瞬態數值求解方式，比較鐵心各部位磁密變化情況及承受偏磁電流的能力。酌情增
大收斂容差及單次求解的平衡迭代數，以此力求結果非線性收斂。
