變壓器的漏磁場強(qiáng)度分布基本與繞組、引線的電流大小成正比。求解得到連接引線后繞組和引線的實(shí)際電流密度分布,就能得到更真實(shí)的變壓器漏磁場分布。漏磁通穿過結(jié)構(gòu)件時(shí),形成結(jié)構(gòu)件損耗,損耗的大小與漏磁場分布、強(qiáng)弱、構(gòu)件形狀與尺寸等因素有關(guān)。若要準(zhǔn)確計(jì)算結(jié)構(gòu)件和箔繞繞組的損耗,則需基于繞組和引線結(jié)構(gòu)的復(fù)合漏磁場進(jìn)行電磁仿真分析。
作為研究對(duì)象的非晶立體卷變壓器,型號(hào)為SBH25—M—2500/10,冷卻方式為油浸式自然對(duì)流冷卻(oil natural air natural, ONAN),聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)為Dyn11。該變壓器的主要參數(shù)見表1。
基于變壓器的初始結(jié)構(gòu)構(gòu)建仿真模型,進(jìn)行變壓器的負(fù)載損耗仿真計(jì)算。該模型包含引線結(jié)構(gòu),考慮了由繞組和引線引起的復(fù)合漏磁場的影響,忽略了絕緣件及油箱散熱片等損耗較小的零部件。
模型中的高壓繞組被簡化為一個(gè)圓筒,設(shè)置繞組匝數(shù)為390匝;低壓繞組和引線按照實(shí)際尺寸、匝數(shù)(銅箔并繞厚度為3.5mm)進(jìn)行建模。建立的基于復(fù)合漏磁場的變壓器仿真模型如圖1所示。
該變壓器電流較大,高壓繞組導(dǎo)線為銅線,低壓繞組由銅箔繞成。由于變壓器負(fù)載損耗試驗(yàn)以75℃為參考溫度,因此將銅材的體電導(dǎo)率設(shè)置為75℃時(shí)的參數(shù)。鐵心材料為非晶合金。上夾件、下夾件為304不銹鋼材料,箱蓋上設(shè)置304不銹鋼隔磁板,箱蓋其余部分及油箱材料為Q235A鋼板。
變壓器進(jìn)行負(fù)載損耗試驗(yàn)時(shí),將變壓器一側(cè)繞組短接,使繞組中通過的電流為額定電流,這時(shí)另一側(cè)繞組的電壓為阻抗電壓。
仿真時(shí),通過外電路給高壓側(cè)繞組施加阻抗電壓(阻抗比5.16%),并設(shè)置高壓側(cè)繞組的直流電阻;低壓側(cè)在低壓套管的銅棒端部通過銅排短接。低壓側(cè)繞組的電流通過磁場能量交換自動(dòng)感應(yīng)獲得。 |