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换流变压器内部磁场特性差异用什么方法探析？

按照换流变压器构造特性的剖析与实际求解环境，选取2-D耦合电路仿真能够准确地分析内部

磁场特性差异。同时避免了三维建模时间长、占用内存高的缺陷。

基于铁磁回路特点和有限元软件ANSYS编程，在换流变压器对称截面处建立直流偏磁时的

二维涡流场求解模型，且不考虑绕组间漏磁场及电工钢片磁滞等现象。为了确保计算精度，

对绕组各线段分别建模，此外将铁心、油及油箱平面分别切割以保证合理剖分。

负载时绕组电流在不同偏磁工况下无明显差别，不方便考察铁心的磁饱和程度与损耗情

况。因此仿真分析从空载运行状态入手。变压器对入侵直流分量的敏感性与其磁路结构密切

相关。

单相变压器铁心存在旁轭，其零序磁通与主磁通共用同一磁回路，磁阻很小，为此不大

的直流就容易使铁心达到饱和状态。鉴于尽量符合规律性探究，搭建外部电路时，网侧绕组

端部外接+9×1.25%分接等级电压，在阀侧绕组串入规则变化的直流激励源，依次为分接电流

的0、0.15%、0.3%、0.6%、1.2%、2.4%、4.8%和9.6%。

采取瞬态数值求解方式，比较铁心各部位磁密变化情况及承受偏磁电流的能力。酌情增

大收敛容差及单次求解的平衡迭代数，以此力求结果非线性收敛。

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