变压器的漏磁场强度分布基本与绕组、引线的电流大小成正比。求解得到连接引线后绕组和引线的实际电流密度分布,就能得到更真实的变压器漏磁场分布。漏磁通穿过结构件时,形成结构件损耗,损耗的大小与漏磁场分布、强弱、构件形状与尺寸等因素有关。若要准确计算结构件和箔绕绕组的损耗,则需基于绕组和引线结构的复合漏磁场进行电磁仿真分析。
作为研究对象的非晶立体卷变压器,型号为SBH25—M—2500/10,冷却方式为油浸式自然对流冷却(oil natural air natural, ONAN),联结组标号为Dyn11。该变压器的主要参数见表1。
基于变压器的初始结构构建仿真模型,进行变压器的负载损耗仿真计算。该模型包含引线结构,考虑了由绕组和引线引起的复合漏磁场的影响,忽略了绝缘件及油箱散热片等损耗较小的零部件。
模型中的高压绕组被简化为一个圆筒,设置绕组匝数为390匝;低压绕组和引线按照实际尺寸、匝数(铜箔并绕厚度为3.5mm)进行建模。建立的基于复合漏磁场的变压器仿真模型如图1所示。
该变压器电流较大,高压绕组导线为铜线,低压绕组由铜箔绕成。由于变压器负载损耗试验以75℃为参考温度,因此将铜材的体电导率设置为75℃时的参数。铁心材料为非晶合金。上夹件、下夹件为304不锈钢材料,箱盖上设置304不锈钢隔磁板,箱盖其余部分及油箱材料为Q235A钢板。
变压器进行负载损耗试验时,将变压器一侧绕组短接,使绕组中通过的电流为额定电流,这时另一侧绕组的电压为阻抗电压。
仿真时,通过外电路给高压侧绕组施加阻抗电压(阻抗比5.16%),并设置高压侧绕组的直流电阻;低压侧在低压套管的铜棒端部通过铜排短接。低压侧绕组的电流通过磁场能量交换自动感应获得。 |